WO2009143837A1 - Kugelgelenk - Google Patents

Kugelgelenk Download PDF

Info

Publication number
WO2009143837A1
WO2009143837A1 PCT/DE2009/050028 DE2009050028W WO2009143837A1 WO 2009143837 A1 WO2009143837 A1 WO 2009143837A1 DE 2009050028 W DE2009050028 W DE 2009050028W WO 2009143837 A1 WO2009143837 A1 WO 2009143837A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ball
sealing
housing
pin
ball joint
Prior art date
Application number
PCT/DE2009/050028
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Schmeink
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2009143837A1 publication Critical patent/WO2009143837A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0666—Sealing means between the socket and the inner member shaft
    • F16C11/0671—Sealing means between the socket and the inner member shaft allowing operative relative movement of joint parts due to flexing of the sealing means
    • 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
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F16C11/0623—Construction or details of the socket member
    • F16C11/0628—Construction or details of the socket member with linings
    • F16C11/0633—Construction or details of the socket member with linings the linings being made of plastics

Definitions

  • the invention relates to a ball joint having a housing, a ball pin movably mounted in the housing and extending therefrom, a sealing bellows extending between the housing and the ball stud, whose pin-side and reinforced with an integrated ring end surrounds the ball pin and a labyrinth Has seal with a plurality of sealing lips, which are arranged in the axial direction of the sealing bellows successive and spaced from each other.
  • a ball joint protection cap for covering the peg-shaped portion of a fully assembled, provided with a joint housing, a pivoted therein pivot pin and a sealing bellows ball joint by attaching to the pivot pin of this ball joint with at least two adjacent in Axiallteilsraum the ball joint protection cap sections known different geometry, wherein the portion is arranged with the larger outer dimension at the joint housing facing the end of the ball joint protection cap. At the transition of the sections is a substantially perpendicular to the axial longitudinal direction of the
  • Ball joint protective cap extending transition region arranged, wherein the inner contact surface of the transition region sealingly abuts against the contact surface of the sealing bellows.
  • a joint for chassis parts in a motor vehicle which consists of a housing and of an inner part mounted therein in a joint shell and has a sealing bellows between the housing and the otherwise movable inner part.
  • the joint is in particular a ball joint with one at the end of a Ball stud formed, mounted in the joint cup joint ball, which forms the inner part together with the ball stud.
  • a sealing bellows and other sensitive areas at least in a portion of the circumference shielding shield is attached.
  • Sealing bellows with integrated ring show in the uninstalled state of the joint, i. in a state in which the ball pivot of the joint is not m built a pin receptacle, an annular gap between the sealing bellows labyrinth and the ball stud.
  • This gap occurs mainly in sealing bellows, which should seal together with a taper. Due to the length of the lateral surface and the required axial restoring force of the sealing bellows, the pin-side sealing bellows labyrinth is in the uninstalled state of the joint at the level of a smaller cone diameter of the ball stud.
  • the present invention seeks to avoid the entry of contaminants into the interior of the sealing bellows, as long as the ball stud is not yet installed in a pin receiving.
  • the ball joint comprises a housing, a movably mounted in the housing and extending out therefrom ball pin and extending between the housing and the ball stud sealing bellows whose zapfen gonees reinforced ring with an integrated end surrounds the ball pin and a labyrinth seal with comprises a plurality of sealing lips, in the axial direction of the sealing bellows successively and spaced from each other, wherein a first of the sealing lips has a reduced inner diameter and rests in a non-installed state of the ball joint on the ball stud.
  • the first sealing lip of the pin-side labyrinth seal is sealingly against the ball stud even in the uninstalled state of the ball joint and thus forms a dust seal, for example, for transport, storage and workshop.
  • the non-installed state of the ball joint is characterized in particular by the fact that against the housing facing away from the end face of the sealing bellows pushes no pin receiving.
  • the housing facing away from the end face of the sealing bellows in the non-installed state forms a free end.
  • the sealing bellows is preferably a rotationally symmetrical body.
  • the axis of rotation of the sealing bellows defines its axial direction.
  • the axial direction of the sealing bellows coincides with the axial direction of the ball joint. This preferably applies exactly in the undeflected state of the ball stud. In the undeflected state of the ball stud whose axial direction coincides in particular with the axial direction of the ball joint.
  • the first sealing lip has a smaller inner diameter than one or more other sealing lips of the labyrinth seal.
  • the first sealing lip preferably has the smallest inner diameter of all the sealing lips of the labyrinth seal.
  • the non-installed state of the ball joint the first sealing lip is the only one of the sealing lips on the ball stud.
  • an annular gap and / or radial distance is formed between the one or more other sealing lips of the labyrinth seal and the ball stud.
  • the sealing lips are preferably annular and are in particular from the inner peripheral surface of the journal-side end of the sealing bellows radially inwardly out, namely in the direction of ball stud.
  • the sealing lips thus surround the ball stud.
  • the ball stud has a conical region against which the first sealing lip rests.
  • the conical region preferably tapers with increasing distance to the housing.
  • the first sealing lip preferably forms an outer sealing lip of the labyrinth seal in the axial direction.
  • the first sealing lip is preferably folded over in the axial direction.
  • the first sealing lip in the folded state forms a curved finger in cross-section.
  • the first sealing lip bears with radial bias on the ball stud, as they would like to return to an unfolded position. In particular, results in a larger contact area.
  • the first sealing lip is widened elastically enlarging its inner diameter. This also ensures that the first sealing lip rests with radial bias on the ball pin, since it seeks to reduce its inner diameter again.
  • the first sealing lip is preferably folded away from the housing in the axial direction. This promotes a displacement of the first sealing lip and thus of the journal-side end of the sealing bellows in the direction of the housing. Such a displacement of the journal-side end takes place, for example, during the installation of the ball joint into a journal receptacle.
  • the first sealing lip is preferably offset axially relative to the end face of the journal-side end of the sealing bellows remote from the housing in the direction of the housing. In this way it can be prevented that the first sealing lip moves into a gap between the ball stud and the pin receptacle, while the ball joint is installed in the pin receptacle.
  • the offset is in particular so great that the folded-over first sealing lip does not protrude in a direction away from the housing over the end face of the journal-side end.
  • the sealing bellows has a notch, which is provided in the housing facing away from the end face of the journal-side end.
  • the notch extends from the Front side up to the first sealing lip, which sits, for example, at the bottom of the notch and there passes into the sealing bellows.
  • the notch is formed circumferentially. The notch creates space for the first sealing lip, in which this can insert or insert in the folded and / or installed state. By the notch can be prevented that the first sealing lip m engages a gap between the ball stud and the pin receiving, while the ball joint is installed in the pin receiving.
  • the ball joint can be converted into an installed state, in which the ball pin is seated in a pin receptacle and each of the sealing lips rests against the ball pin.
  • the end face of the journal-side end is in the installed state of the ball joint on the pin receiving.
  • the pin receptacle is preferably formed by a first component to which the ball pin is fixed in the installed state of the ball joint.
  • the first component is in particular a vehicle component, preferably a chassis component.
  • the housing is preferably fastened to a second component.
  • the second component is, in particular, another vehicle component, preferably another chassis component.
  • the first component is a wheel carrier on which in particular a vehicle wheel is rotatably mounted
  • the second component is an axial joint, a tie rod or a Rad arrangementslenker, which is articulated in particular with a vehicle body.
  • the second component is a wheel carrier and the first component is a Rad Equipmentslenker, an axial joint or a tie rod.
  • the pin receptacle has a hole, which is preferably conical and in which the ball pin is used to form the installed state.
  • the housing-facing surface of the pin receptacle presses during the insertion of the ball stud in the hole against the end face of the journal-side end and thus pushes this in the direction of the housing.
  • the pin-side end of the sealing bellows moves along the conical region of the ball pin towards larger diameters of the ball pin until all or at least several of the sealing lips rest against the ball pin.
  • the sealing bellows is preferably elastic.
  • the sealing bellows consists of an elastic material, preferably of a rubber-elastic or entropy-elastic material.
  • the sealing bellows is made of rubber or of an elastomer.
  • the integrated in particular in the journal-side end of the sealing bellows ring is preferably made of a different and / or stiffer material than the sealing bellows.
  • the ring is made of metal or plastic.
  • the diameter of the first sealing lip is reduced to such an extent that it rests radially on the conical region of the ball stud even when the joint is not installed. Care is taken to ensure that the first sealing lip, also referred to as the dust-sealing lip, can not enter the connection area between the conical area of the ball stud and the pin receptacle when the joint is installed in the pin receptacle. This is preferably achieved in that the height of the radial sealing Laby ⁇ nths reduced and thus an area is created in which the sealing lip can fold down.
  • the solution according to the invention avoids the risk of the entry of dirt and moisture under the sealing bellows and thus also the storage of the non-installed joint during transport, during storage and in the case of servicing in the workshop.
  • Fig. 1 is a partial sectional view of a ball joint according to a
  • Fig. 2 is an enlarged view of the marked in Fig. 1 with the letter A area in a non-installed state of the joint and
  • FIG. 1 is a schematic sectional view through a ball joint 1 according to an embodiment of the invention can be seen, wherein in a ball joint housing 2 with the interposition of a spherical shell 3, a ball pin 4 is rotatably and pivotally mounted, the Fig. 1 shows in the undeflected state. Between the housing 2 and the ball pin 4, a sealing bellows 5, which surrounds with its housing-side end 6 an opening 7 of the housing 2, through which the ball pin 4 extends out of the housing 2 out.
  • the sealing bellows 5 lies with its journal-side end 8 sealingly against the conical region 10 of the ball stud 4, which extends through a pivot receptacle 13 which, with a surface 14 facing the housing 2, faces an end face 15 of the journal-side end 8 facing away from the housing 2 . of the sealing bellows 5 is applied.
  • the ball joint 1 is thus shown in a built in the pin receptacle 13 state, wherein the ball pin 4 is secured to the pin receptacle 13 by means of a nut screwed onto the threaded portion 11 nut 23.
  • the investment area marked with the letter A, in which the sealing bellows 5 bears against the ball stud 4, can be seen in an enlarged view from FIG. 3.
  • Ball joint housing 2 shifted toward, so that the pin-side end 8 in the uninstalled state of the ball joint 1 has a greater distance from the housing 2, as shown in Fig. 1.
  • FIG. 2 An illustration of the contact area A in the non-installed state of the ball joint 1 is shown in FIG. 2.
  • the journal-side end 8 is reinforced by means of a ring 16 surrounding the ball pin 4, which is integrated into the journal-side end 8 of the sealing bellows 5, preferably vulcanized.
  • the pin-side end 8 At its the ball pin 4 facing, annular inner surface or inner peripheral surface, the pin-side end 8 a labyrinth seal 17, which comprises a plurality of sealing lips 18, 19 and 20, wherein the sealing lips 19 and 20 a radial distance to the conical region 10, so that between this and the sealing lips 19 and 20 each have an annular gap is formed.
  • the sealing lip 18 has a smaller inner diameter than the sealing lips 19 and 20 and bears against the conical region 10 of the ball stud 4.
  • the sealing lip 18 is folded away from the housing 2 and m has approximately the shape of a curved finger.
  • a circumferential notch 24 is provided at the bottom of the sealing lip 18 merges into the sealing bellows 5.
  • the notch 24 creates a space or space into which the sealing lip 18 in the installed state inserts (see Fig. 3).
  • an axially extending from the housing 2 away sealing lip 21 is provided on the end face 15, which rests in the installed state of the ball joint 1 on the surface 14 of the pin receptacle 13.
  • a plurality of axially extending from the housing 2 away sealing lips may be provided on the end face 15, which together form a labyrinth seal, which rests in the installed state of the ball joint 1 on the surface 14 of the pin receptacle 13.
  • the terms radial and axial here are related to the longitudinal axis 22 of the ball joint 1, so that the term “axially” denotes a direction that extends on or parallel to the longitudinal axis 22. Further, the term “radially” denotes a direction perpendicular to the axis Longitudinal axis 22 extends.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

Kugelgelenk mit einem Gehäuse (2), einem in dem Gehäuse (2) bewegbar gelagerten und sich aus diesem heraus erstreckenden Kugelzapfen (4) und einem sich zwischen dem Gehäuse (2) und dem Kugelzapfen (4) erstreckenden Dichtungsbalg (5), dessen zapfenseitiges und mit einem integrierten Ring (16) verstärktes Ende (8) den Kugelzapfen (4) umringt und eine Labyrinth-Dichtung (17) mit mehreren Dichtlippen (18, 19, 20) aufweist, die in axialer Richtung des Dichtungsbalgs (5) aufeinander folgend und im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei eine erste der Dichtlippen (18) einen verringerten Innendurchmesser aufweist und in einem nicht eingebauten Zustand des Kugelgelenks (1) an dem Kugelzapfen (4) anliegt.

Description

Kugelgelenk
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse bewegbar gelagerten und sich aus diesem heraus erstreckenden Kugelzapfen, einem sich zwischen dem Gehäuse und dem Kugelzapfen erstreckenden Dichtungsbalg, dessen zapfenseitiges und mit einem integrierten Ring verstärktes Ende den Kugelzapfen umringt und eine Labyrinth-Dichtung mit mehreren Dichtlippen aufweist, die in axialer Richtung des Dichtungsbalgs aufeinander folgend und im Abstand zueinander angeordnet sind.
Aus der DE 102 42 578 B4 ist eine Kugelgelenkschutzkappe zum Abdecken des zapfenförmigen Teilbereiches eines fertig montierten, mit einem Gelenkgehäuse, einem darin verschwenkbar aufgenommenen Gelenkzapfen und einem Dichtungsbalg versehenen Kugelgelenks durch Aufstecken auf den Gelenkzapfen dieses Kugelgelenks mit mindestens zwei in Axiallängsrichtung der Kugelgelenkschutzkappe benachbart angeordneten Abschnitten unterschiedlicher Geometrie bekannt, wobei der Abschnitt mit der größeren Außenabmessung an dem dem Gelenkgehäuse zugewandten Ende der Kugelgelenkschutzkappe angeordnet ist. Am Übergang der Abschnitte ist ein im Wesentlichen senkrecht zur Axiallängsrichtung der
Kugelgelenkschutzkappe sich erstreckender Übergangsbereich angeordnet, wobei die innenliegende Kontaktfläche des Übergangsbereichs an der Anlagefläche des Dichtungsbalgs abdichtend anliegt.
Aus der EP 0 570 736 Al ist ein Gelenk für Fahrwerksteile in einem Kraftfahrzeug bekannt, welches aus einem Gehäuse und aus einem darin in einer Gelenkschale gelagerten Innenteil besteht und einen Dichtungsbalg zwischen dem Gehäuse und dem demgegenüber beweglichen Innenteil aufweist. Das Gelenk ist insbesondere ein Kugelgelenk mit einer am Ende eines Kugelzapfens ausgebildeten, in der Gelenkschale gelagerten Gelenkkugel, die zusammen mit dem Kugelzapfen das Innenteil bildet. Am Gehäuse ist ein den Dichtungsbalg und andere empfindliche Bereiche wenigstens in einem Teilbereich des Umfanges abschirmender Schutzschirm befestigt.
Dichtungsbälge mit integriertem Ring zeigen im nicht eingebauten Zustand des Gelenks, d.h. in einem Zustand, in dem der Kugelzapfen des Gelenks nicht m eine Zapfenaufnahme eingebaut ist, einen Ringspalt zwischen dem Dichtungsbalg-Labyrinth und dem Kugelzapfen. Dieser Rmgspalt tritt vor allem bei Dichtungsbälgen auf, die zusammen mit einem Kegelzapfen abdichten sollen. Aufgrund der Länge der Mantelfläche und der erforderlichen axialen Rückstellkraft des Dichtungsbalgs befindet sich das zapfenseitige Dichtungsbalg-Labyrinth im nicht eingebauten Zustand des Gelenks auf Höhe eines kleineren Kegeldurchmessers des Kugelzapfens. Während des Einbaus werden Dichtungsbälge dieser Art, im Unterschied zu Dichtungsbälgen mit externen Spannringen, zur Ausbildung der zapfenseitigen Abdichtung verhältnismäßig wenig radial aufgeweitet, sodass im nicht eingebauten Zustand der bereits genannte Ringspalt zwischen dem Dichtungsbalg und dem Kugelzapfen entsteht. Ein sich daraus ergebender Nachteil ist die Gefahr des Eintritts von Schmutz und Feuchtigkeit unter den Dichtungsbalg und damit auch in die Lagerung des Gelenks während des Transports, bei der Lagerung und im Servicefall in der Werkstatt. Dieser Nachteil besteht, solange das Gelenk noch nicht in die Zapfenaufnahme für den Kugelzapfen eingebaut ist.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Eintritt von Verunreinigungen in das Innere des Dichtungsbalgs zu vermeiden, solange der Kugelzapfen noch nicht in eine Zapfenaufnahme eingebaut ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kugelgelenk nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.
Das erfindungsgemäße Kugelgelenk weist ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse bewegbar gelagerten und sich aus diesem heraus erstreckenden Kugelzapfen und einen sich zwischen dem Gehäuse und dem Kugelzapfen erstreckenden Dichtungsbalg auf, dessen zapfenseitiges mit einem integrierten Ring verstärktes Ende den Kugelzapfen umringt und eine Labyrinth-Dichtung mit mehreren Dichtlippen umfasst, die in axialer Richtung des Dichtungsbalgs aufeinanderfolgend und im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei eine erste der Dichtlippen einen verringerten Innendurchmesser aufweist und in einem nicht eingebauten Zustand des Kugelgelenks an dem Kugelzapfen anliegt .
Wegen des verringerten Innendurchmessers liegt die erste Dichtlippe der zapfenseitigen Labyrinth-Dichtung selbst im nicht eingebauten Zustand des Kugelgelenks dichtend an dem Kugelzapfen an und bildet somit eine Staubdichtung zum Beispiel für den Transport, die Lagerung und den Werkstattfall. Der nicht eingebaute Zustand des Kugelgelenks zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass gegen die dem Gehäuse abgewandte Stirnseite des Dichtungsbalgs keine Zapfenaufnahme drückt. Bevorzugt bildet die dem Gehäuse abgewandte Stirnseite des Dichtungsbalgs im nicht eingebauten Zustand ein freies Ende.
Der Dichtungsbalg ist vorzugsweise ein rotationssymmetrischer Körper. In diesem Fall definiert die Rotationsachse des Dichtungsbalgs dessen axiale Richtung. Insbesondere fällt die axiale Richtung des Dichtungsbalgs mit der axialen Richtung des Kugelgelenks zusammen. Vorzugsweise gilt dies exakt im unausgelenkten Zustand des Kugelzapfens. Im unausgelenkten Zustand des Kugelzapfens fällt dessen axiale Richtung insbesondere mit der axialen Richtung des Kugelgelenks zusammen.
Die erste Dichtlippe weist insbesondere einen kleineren Innendurchmesser als eine oder mehrere andere Dichtlippen der Labyrinth-Dichtung auf. Bevorzugt weist die erste Dichtlippe den kleinsten Innendurchmesser von allen Dichtlippen der Labyrinth-Dichtung auf.
Gemäß einer Ausgestaltung liegt im nicht eingebauten Zustand des Kugelgelenks die erste Dichtlippe als einzige der Dichtlippen an dem Kugelzapfen an. Insbesondere ist zwischen der oder den anderen Dichtlippen der Labyrinth-Dichtung und dem Kugelzapfen ein Ringspalt und/oder radialer Abstand ausgebildet. Somit ist es möglich, abgesehen von der Verringerung des Innendurchmessers der ersten Dichtlippe, die Labyrinth-Dichtung in herkömmlicher Weise auszubilden.
Die Dichtlippen sind bevorzugt ringförmig ausgebildet und stehen insbesondere von der Innenumfangsflache des zapfenseitigen Endes des Dichtungsbalgs radial nach innen hervor und zwar in Richtung Kugelzapfen. Die Dichtlippen umringen somit den Kugelzapfen.
Gemäß einer Weiterbildung weist der Kugelzapfen einen konischen Bereich auf, an dem die erste Dichtlippe anliegt. Der konische Bereich verjüngt sich vorzugsweise mit zunehmendem Abstand zu dem Gehäuse.
Bevorzugt bildet die erste Dichtlippe in axialer Richtung eine äußere Dichtlippe der Labyrinth-Dichtung. Insbesondere weist die erste Dichtlippe von allen Dichtlippen der Labyrinth-Dichtung den größten Abstand zum Gehäuse auf.
Die erste Dichtlippe ist bevorzugt in axialer Richtung umgeklappt. Insbesondere bildet die erste Dichtlippe im umgeklappten Zustand im Querschnitt einen gekrümmten Finger. Durch das Umklappen kann erzielt werden, dass die erste Dichtlippe mit radialer Vorspannung an dem Kugelzapfen anliegt, da sie in eine nicht umgeklappte Position zurückkehrten möchte. Insbesondere ergibt sich eine größere Anlagefläche. Vorzugsweise ist die erste Dichtlippe unter Vergrößerung Ihres Innendurchmessers elastisch aufgeweitet. Auch hierdurch wird erzielt, dass die erste Dichtlippe mit radialer Vorspannung an dem Kugelzapfen anliegt, da sie Ihren Innendurchmesser wieder zu verringern sucht.
Die erste Dichtlippe ist bevorzugt in axialer Richtung von dem Gehäuse weggeklappt. Dies begünstigt ein Verschieben der ersten Dichtlippe und somit des zapfenseitigen Endes des Dichtungsbalgs in Richtung auf das Gehäuse zu. Ein solches Verschieben des zapfenseitigen Endes erfolgt zum Beispiel während des Einbaus des Kugelgelenks in eine Zapfenaufnahme.
Die erste Dichtlippe ist bevorzugt gegenüber der dem Gehäuse abgewandten Stirnfläche des zapfenseitigen Endes des Dichtungsbalgs axial in Richtung auf das Gehäuse hin versetzt angeordnet. Hierdurch kann verhindert werden, dass sich die erste Dichtlippe in einen Spalt zwischen dem Kugelzapfen und der Zapfenaufnahme einzieht, während das Kugelgelenk in die Zapfenaufnahme eingebaut wird. Der Versatz ist insbesondere so groß, dass die umgeklappte erste Dichtlippe nicht in einer von dem Gehäuse abgewandten Richtung über die Stirnfläche des zapfenseitigen Endes hervorsteht. Bevorzugt weist der Dichtungsbalg eine Einkerbung auf, die in der dem Gehäuse abgewandten Stirnseite des zapfenseitigen Endes vorgesehen ist. Insbesondere erstreckt sich die Einkerbung von der Stirnseite bis zur ersten Dichtlippe, die zum Beispiel am Grund der Einkerbung sitzt und dort in den Dichtungsbalg übergeht. Vorzugsweise ist die Einkerbung umlaufend ausgebildet. Die Einkerbung schafft Raum für die erste Dichtlippe, in den sich diese im umgeklappten und/oder eingebauten Zustand einlegt oder einlegen kann. Durch die Einkerbung kann verhindert werden, dass sich die erste Dichtlippe m einen Spalt zwischen dem Kugelzapfen und der Zapfenaufnahme einzieht, während das Kugelgelenk in die Zapfenaufnahme eingebaut wird.
Gemäß einer Weiterbildung ist das Kugelgelenk in einen eingebauten Zustand überführbar, in dem der Kugelzapfen in einer Zapfenaufnahme sitzt und jede der Dichtlippen an dem Kugelzapfen anliegt. Insbesondere liegt die Stirnfläche des zapfenseitigen Endes im eingebauten Zustand des Kugelgelenks an der Zapfenaufnahme an. Die Zapfenaufnahme ist bevorzugt von einem ersten Bauteil gebildet, an dem der Kugelzapfen im eingebauten Zustand des Kugelgelenks befestigt ist. Bei dem ersten Bauteil handelt es sich insbesondere um ein Fahrzeugbauteil, bevorzugt um ein Fahrwerksbauteil . Das Gehäuse ist bevorzugt an einem zweiten Bauteil befestigt. Bei dem zweiten Bauteil handelt es sich insbesondere um ein anderes Fahrzeugbauteil, bevorzugt um ein anderes Fahrwerksbauteil. Gemäß einer Weiterbildung ist das erste Bauteil ein Radträger, an dem insbesondere ein Fahrzeugrad drehbar gelagert ist, und das zweite Bauteil ein Axialgelenk, eine Spurstange oder ein Radführungslenker, der insbesondere mit einer Fahrzeugkarosserie gelenkig verbunden ist. Ferner ist eine umgekehrte Anordnung möglich, sodass das zweite Bauteil ein Radträger und das erste Bauteil ein Radführungslenker, ein Axialgelenk oder eine Spurstange ist.
Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist die Zapfenaufnahme ein Loch auf, das bevorzugt konisch ausgebildet ist und in welches der Kugelzapfen zum Ausbilden des eingebauten Zustands eingesetzt wird. Die dem Gehäuse zugewandte Oberfläche der Zapfenaufnahme, insbesondere der die Berandung des Lochs bildende Oberflächenbereich, drückt während des Einschiebens des Kugelzapfens in das Loch gegen die Stirnfläche des zapfenseitigen Endes und drückt dieses somit in Richtung des Gehäuses. Dabei bewegt sich das zapfenseitige Ende des Dichtungsbalgs entlang des konischen Bereichs des Kugelzapfens hin zu größeren Durchmessern des Kugelzapfens, bis alle oder zumindest mehrere der Dichtlippen an dem Kugelzapfen anliegen. Der Dichtungsbalg ist vorzugsweise elastisch ausgebildet. Insbesondere besteht der Dichtungsbalg aus einem elastischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem gummielastischen oder entropieelastischen Werkstoff. Gemäß einer Ausgestaltung besteht der Dichtungsbalg aus Gummi oder aus einem Elastomer. Der insbesondere in das zapfenseitige Ende des Dichtungsbalgs integrierte Ring besteht bevorzugt aus einem anderen und/oder steiferen Werkstoff als der Dichtungsbalg. Bevorzugt besteht der Ring aus Metall oder Kunststoff.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Durchmesser der ersten Dichtlippe soweit verkleinert, dass sie radial auch bei nicht eingebautem Gelenk an dem konischen Bereich des Kugelzapfens anliegt. Dabei wird darauf geachtet, dass sich die auch als Staubdichtlippe bezeichnete erste Dichtlippe beim Einbau des Gelenks in die Zapfenaufnahme nicht in den Verbindungsbereich zwischen dem konischen Bereich des Kugelzapfens und der Zapfenaufnahme einziehen kann. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die Höhe des radialen Dicht-Labyπnths reduziert und somit ein Bereich geschaffen wird, in dem die Dichtlippe umklappen kann.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist die Gefahr des Eintritts von Schmutz und Feuchtigkeit unter den Dichtungsbalg und damit auch m die Lagerung des nicht eingebauten Gelenks während des Transports, bei der Lagerung und im Servicefall in der Werkstatt vermeidbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Schnittansicht eines Kugelgelenks gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung in einem eingebauten Zustand des Gelenks,
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 1 mit dem Buchstaben A gekennzeichneten Bereichs in einem nicht eingebauten Zustand des Gelenks und
Fig. 3 den mit dem Buchstaben A gekennzeichneten Bereich im eingebauten Zustand des Gelenks. Aus Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht durch ein Kugelgelenk 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei in einem Kugelgelenkgehäuse 2 unter Zwischenschaltung einer Kugelschale 3 ein Kugelzapfen 4 drehbar und schwenkbar gelagert ist, den Fig. 1 im unausgelenkten Zustand zeigt. Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Kugelzapfen 4 erstreckt sich ein Dichtungsbalg 5, der mit seinem gehäuseseitigen Ende 6 eine Öffnung 7 des Gehäuses 2 umringt, durch welche hindurch sich der Kugelzapfen 4 aus dem Gehäuse 2 heraus erstreckt. Mit seinem zapfenseitigen Ende 8 umringt der Dichtungsbalg 5 den Kugelzapfen 4, der einen kugelförmigen Bereich 9, einen konischen Bereich 10 und einen Gewindebereich 11 aufweist und mit seinem kugelförmigen Bereich 9 in der Kugelschale 3 sitzt, die in dem Gehäuse 2 festgelegt und mittels eines Verschlussdeckels 12 gesichert ist. Alternativ kann die Kugelschale 3 aber auch auf eine andere Weise in dem Gehäuse 2 gesichert sein. Der Dichtungsbalg 5 liegt mit seinem zapfenseitigen Ende 8 am konischen Bereich 10 des Kugelzapfens 4 dichtend an, der sich durch eine Zapfenaufnahme 13 hindurch erstreckt, die mit einer dem Gehäuse 2 zugewandten Oberfläche 14 an einer dem Gehäuse 2 abgewandten Stirnseite 15 des zapfenseitigen Endes 8 bzw. des Dichtungsbalgs 5 anliegt. Das Kugelgelenk 1 ist somit in einem in der Zapfenaufnahme 13 eingebauten Zustand dargestellt, wobei der Kugelzapfen 4 an der Zapfenaufnahme 13 mittels einer auf den Gewindebereich 11 aufgeschraubten Mutter 23 gesichert ist. Der mit dem Buchstaben A gekennzeichnete Anlagebereich, in dem der Dichtungsbalg 5 an dem Kugelzapfen 4 anliegt, ist in vergrößerter Darstellung aus Fig. 3 ersichtlich. Während des Einbaus des Kugelzapfens 4 in die Zapfenaufnahme 13 wird das zapfenseitige Ende 8 zu dem
Kugelgelenkgehäuse 2 hin verschoben, sodass das zapfenseitige Ende 8 im nicht eingebauten Zustand des Kugelgelenks 1 einen größeren Abstand zum Gehäuse 2 aufweist, als in Fig. 1 dargestellt.
Eine Darstellung des Anlagebereichs A im nicht eingebauten Zustand des Kugelgelenks 1 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Das zapfenseitige Ende 8 ist mittels eines den Kugelzapfen 4 umringenden Rings 16 verstärkt, der in das zapfenseitige Ende 8 des Dichtungsbalgs 5 integriert, vorzugsweise einvulkanisiert, ist. An seiner dem Kugelzapfen 4 zugewandten, ringförmigen Innenoberfläche oder Innenumfangsflache weist das zapfenseitige Ende 8 eine Labyrinth-Dichtung 17 auf, die mehrere Dichtlippen 18, 19 und 20 umfasst, wobei die Dichtlippen 19 und 20 einen radialen Abstand zum konischen Bereich 10 aufweisen, sodass zwischen diesem und den Dichtlippen 19 und 20 jeweils ein Ringspalt ausgebildet ist. Die Dichtlippe 18 weist hingegen einen kleineren Innendurchmesser als die Dichtlippen 19 und 20 auf und liegt an dem konischen Bereich 10 des Kugelzapfens 4 an. Dabei ist die Dichtlippe 18 von dem Gehäuse 2 weggeklappt und weist m etwa die Form eines gekrümmten Fingers auf. In der dem Gehäuse 2 abgewandten Stirnfläche 15 des Dichtungsbalgs 5 ist eine umlaufende Einkerbung 24 vorgesehen, an deren Grund die Dichtlippe 18 in den Dichtungsbalg 5 übergeht. Die Einkerbung 24 schafft einen Raum oder Freiraum, in den sich die Dichtlippe 18 im eingebauten Zustand einlegt (siehe Fig. 3) . Ferner ist an der Stirnfläche 15 eine sich axial von dem Gehäuse 2 weg erstreckende Dichtlippe 21 vorgesehen, die im eingebauten Zustand des Kugelgelenks 1 an der Oberfläche 14 der Zapfenaufnahme 13 anliegt. Gemäß einer Variante können auch mehrere sich axial von dem Gehäuse 2 weg erstreckende Dichtlippen an der Stirnfläche 15 vorgesehen sein, die zusammen eine Labyrinth-Dichtung bilden, die im eingebauten Zustand des Kugelgelenks 1 an der Oberfläche 14 der Zapfenaufnahme 13 anliegt. Die Begriffe radial und axial sind hier auf die Längsachse 22 des Kugelgelenks 1 bezogen, sodass der Ausdruck „axial" eine Richtung bezeichnet, die auf der Längsachse 22 oder parallel zu dieser verläuft. Ferner bezeichnet der Ausdruck „radial" eine Richtung, die senkrecht zur Längsachse 22 verläuft.
Beim Einbau des Kugelzapfens 4 in die Zapfenaufnahme 13 drückt die Oberfläche 14 gegen die Stirnfläche 15 und dabei das zapfenseitige Ende 8 in Richtung des Gehäuses 2. Dadurch wird das zapfenseitige Ende 8 in Richtung des Gehäuses 2 und somit zu Bereichen größeren Durchmessers des konischen Bereichs 10 verschoben, so dass sich die Labyrinth-Dichtung 17 auch mit ihren Dichtlippen 19 und 20 an die Außenumfangsflache des konischen Bereichs 10 anlegt. Dieser Zustand ist aus Fig. 3 ersichtlich. Bezugszeichenliste
1 Kugelgelenk
2 Gehäuse
3 Kugelschale
4 Kugelzapfen
Dichtungsbalg
6 gehäuseseitiges Ende des Dichtungsbalgs
7 Öffnung in Gehäuse
8 zapfenseitiges Ende des Dichtungsbalgs
9 kugelförmiger Bereich des Kugelzapfens
10 konischer Bereich des Kugelzapfens
11 Gewindebereich des Kugelzapfens
12 Verschlussdeckel
13 Zapfenaufnahme
14 Oberfläche der Zapfenaufnahme
15 Stirnfläche des Dichtungsbalgs
16 Ring
17 Labyrinth-Dichtung
18 Dichtlippe
19 Dichtlippe
20 Dichtlippe
21 Dichtlippe
22 Längsrichtung
23 Mutter
24 Einkerbung

Claims

Patentansprüche
1. Kugelgelenk mit einem Gehäuse (2), einem in dem Gehäuse (2) bewegbar gelagerten und sich aus diesem heraus erstreckenden Kugelzapfen (4) , einem sich zwischen dem Gehäuse (2) und dem Kugelzapfen (4) erstreckenden Dichtungsbalg (5), dessen zapfenseitiges und mit einem integrierten Ring (16) verstärktes Ende (8) den Kugelzapfen (4) umringt und eine Labyrinth- Dichtung (17) mit mehreren Dichtlippen (18, 19, 20) aufweist, die in axialer Richtung des Dichtungsbalgs (5) aufeinander folgend und im Abstand zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste der Dichtlippen (18) einen verringerten Innendurchmesser aufweist und in einem nicht eingebauten Zustand des Kugelgelenks (1) an dem Kugelzapfen (4) anliegt.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtlippe (18) als einzige der Dichtlippen (18, 19, 20) an dem Kugelzapfen (4) anliegt.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (18, 19, 20) ringförmig ausgebildet sind und von der Innenumfangsflache des zapfenseitigen Endes (8) des Dichtungsbalgs (5) radial nach innen hervorstehen.
4. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelzapfen (4) einen sich mit zunehmendem Abstand zum Gehäuse (2) verjüngenden, konischen Bereich (10) aufweist, an dem die erste Dichtlippe (18) anliegt.
10
5. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtlippe (18) in axialer Richtung eine äußere Dichtlippe der Labyrinth-Dichtung (17) bildet und zum Gehäuse (2) den größten Abstand von allen Dichtlippen (18, 19, 20) der Labyrinth-Dichtung (17) aufweist.
6. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtlippe (18) in axialer Richtung von dem Gehäuse (2) weggeklappt ist.
7. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zapfenseitige Ende (8) des Dichtungsbalgs (5) eine dem Gehäuse (2) abgewandte Stirnfläche (15) aufweist, zu der die erste Dichtlippe (18) axial in Richtung auf das Gehäuse (2) hin versetzt ist.
8. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer dem Gehäuse (2) abgewandten Stirnfläche (15) des zapfenseitigen Endes (8) des Dichtungsbalgs (5) eine umlaufende Einkerbung (24) vorgesehen ist, an deren Grund die erste Dichtlippe (18) in den Dichtungsbalg (5) übergeht.
9. Kugelgelenk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (1) in einen eingebauten Zustand überführbar ist, in dem der Kugelzapfen (4) in einer Zapfenaufnahme (13) sitzt und jede der Dichtlippen (18, 19, 20) an dem Kugelzapfen (4) anliegt.
10. Kugelgelenk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Gehäuse (2) abgewandte Stirnfläche (15) des zapfenseitigen Endes (8) im eingebauten Zustand des Kugelgelenks (1) an der Zapfenaufnahme (13) anliegt.
11
PCT/DE2009/050028 2008-05-28 2009-05-27 Kugelgelenk WO2009143837A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008002031.1 2008-05-28
DE102008002031.1A DE102008002031B4 (de) 2008-05-28 2008-05-28 Kugelgelenk

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009143837A1 true WO2009143837A1 (de) 2009-12-03

Family

ID=41231862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2009/050028 WO2009143837A1 (de) 2008-05-28 2009-05-27 Kugelgelenk

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008002031B4 (de)
WO (1) WO2009143837A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012000602A1 (de) 2012-01-14 2012-10-11 Daimler Ag Gelenkeinheit eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zu deren Herstellung
JP2013228037A (ja) * 2012-04-25 2013-11-07 Jtekt Corp ボールジョイント

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5656918U (de) * 1979-10-11 1981-05-16
JPH0477021U (de) * 1990-11-15 1992-07-06
EP1010905A1 (de) * 1998-12-14 2000-06-21 Musashi Seimitsu Kogyo Kabushiki Kaisha Staubschutzkappe für Kugelgelenk

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9206848U1 (de) 1992-05-20 1992-07-23 Lemfoerder Metallwaren Ag, 2844 Lemfoerde, De
DE10242578B4 (de) 2002-09-11 2004-09-23 ZF Lemförder Metallwaren AG Kugelgelenkschutzkappe

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5656918U (de) * 1979-10-11 1981-05-16
JPH0477021U (de) * 1990-11-15 1992-07-06
EP1010905A1 (de) * 1998-12-14 2000-06-21 Musashi Seimitsu Kogyo Kabushiki Kaisha Staubschutzkappe für Kugelgelenk

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008002031A1 (de) 2009-12-10
DE102008002031B4 (de) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010064672B3 (de) Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Radlagers
EP1463891B1 (de) Kugelgelenk
EP1339557B1 (de) Hülsengelenk
EP0280018B1 (de) Befestigung der Dichtungsmanschette eines Kugelgelenkes für Kraftfahrzeuge
DE10242578B4 (de) Kugelgelenkschutzkappe
EP1132642B1 (de) Gummilager
DE112006001992B4 (de) Kugelgelenk und Dichtungsmanschette für ein solches Kugelgelenk
WO2002093028A1 (de) Kugelgelenk
WO2013093900A1 (de) Maul- oder klauenförmige spaltdichtung
EP3615831B1 (de) Scheibenbremse für ein nutzfahrzeug
EP1035337B1 (de) Kugelgelenk
DE102017108386A1 (de) Dichtungsanordnung eines Radlagers
DE102008002031B4 (de) Kugelgelenk
DE19647024B4 (de) Kugelgelenk für in Fahrzeugen verwendete Antriebe, insbesondere für Scheibenwischervorrichtungen
DE102017209890A1 (de) Kugelgelenk für einen Zweipunktlenker sowie Zweipunktlenker mit einem solchen Kugelgelenk
DE2619335C2 (de) Anordnung zur Abdichtung von Lagern, insbesondere von Wälzlagern an Förderbandtragrollen, vorzugsweise des Untertagebetriebes
DE102022207214A1 (de) Anschlagpuffervorrichtung mit Dichtung
EP1477694B1 (de) Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines Spalts zwischen einer Lagerbüchse und einem Zapfen
DE102006006799A1 (de) Dichtungsbalg
DE202005002407U1 (de) Dichtungsbalg
DE102016204292A1 (de) Dichtungsbalg
DE102016207957A1 (de) Dichtungsanordnung
DE102004044776B4 (de) Zapfengelenk
DE102016207956A1 (de) Dichtungsanordnung für ein Kugelgelenk
DE102007016172B4 (de) Kugelhülsengelenk

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09753553

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09753553

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1