DE1090113B - Elastische Abdichtung fuer Kugelgelenke, insbesondere an Lenkgestaengen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Elastische Abdichtung für Kugelgelenke, insbesondere an Lenkgestängen von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine elastische Abdichtung für Kugelgelenke, insbesondere an Lenkgestängen von Kraftfahrzeugen.
• Da es sich bei diesen Lenkgestängen um einen, der lebenswichtigsten Teile des Fahrzeuges handelt, ist es Aufgabe der Abdichtung, besonders die Kugel und ihre Lagerung vor Verschleiß zu schützen, da dieser bei großen Abnutzungen nicht nur die Festigkeit vermindert, sondern vor allem auch Spiel verursacht, das sich für die Lenkung des Fahrzeuges und damit für die Fahrsicherheit nachträglich auswirkt. Weiter ist man bestrebt, auch die Wartung solcher Gelenke auf ein Mindestmaß herabzusetzen, möglichst in dem Maß, daß das Gelenk bis zur Generalüberholung des Fahrzeuges wartungsfrei bleibt.
• Für derartige Abdichtungen sind zahlreiche Ausführungsformen bekanntgeworden, die, da der Kugelzapfen gegenüber dem Lagergehäuse großen Winkelausschlägen unterworfen ist, entweder eine den Zapfen und das Kugellagergehäuse verbindende elastische Manschette aufweisen oder die oben geschilderte Aufgabe dadurch zu lösen versuchen, daß elastische, lippenartig dichtende Teile gegen eine feste Oberfläche anliegen und die Bewegung zwischen dem Kugelzapfen und dem Gehäuse unter weitgehender Abdichtung ermöglichen.
• So sieht eine bekannte Ausführungsform ein Kugelgelenk vor, bei dem an dem den Zapfen tragenden Gehäuse eine ringförmige Abdichtung vorgesehen ist, die auf einem Staubschutzblech gleitet, das die Lagerung der Kugel zum Zapfen hin abschließt. Dabei ist unterhalb der Kugel ein genügend großer Raum vorhanden, um ein Schmiermittel aufzunehmen, das gute Beweglichkeit des Gelenkes über längere Zeit gewährleistet. Hierbei kann jedoch nicht verhindert werden, daß der auf dem Staubschutzblech gleitende Rand der lippenartigem Dichtung nach und nach der Abnutzung unterliegt und damit Staub eindringt, der für die Oberfläche der aufeinander gleitenden Kugelschalen nachteilig ist. -Bei einer anderen bekanntgewordenen Ausführungsform wird die Kugel durch eine halbschalenförmige Metallabdeckung geschützt, und zwischen der Metallabdeckung und dem Gehäuse des Zapfenlagers ist eine Manschette vorgesehen, die neben der Abdichtung die Beweglichkeit des Kugelzapfens in seiner Lagerung ermöglichen soll. Dabei soll der notwendige Ab- dichtungsdruck der Manschette durch eine in ihrem Inneren vorgesehene Druckfeder verbessert werden. Bei dieser Ausführungsform ist eine doppelte Abdichtung notwendig, nämlich einmal zwischen der Halbschale und dem die Kugel aufnehmenden Gehäuse und zum anderen zwischen dem unteren Manschettenteil und der Halblagerschale. Die Halblagerschale wird dabei durch zwei Federn gehalten, die sie mit gewisser Spannung gegen eine Lederdichtung drücken., die den staubdichten Abschluß vermitteln soll. Die Notwendigkeit der doppelten Dichtung, Halbschale gegenüber Gehäuse und Halbschale gegenüber Manschette, schafft eine vergrößerte Anfälligkeit gegen Staubeindringen, zumal die die Halbschale haltenden Federn beschädigt werden bzw. brechen können und damit die gesamte Abdichtung hinfällig ist.
• Eine ähnliche bekannte Ausführungsform, die mit einem Zwischendichtungs-element arbeitet, sieht vor, daß gegen die untere Kugellagerschale ein metallischer Dichtungsring anliegt, dessen oberer Hals das den, Kugelzapfen tragende Gehäuseauge umfaßt, wobei eine Feder das feste Anliegen des Dichtungsringes gegen die Kugellagerschale bewirkt. Hier tritt zwischen. dein Dichtungsring und dem Kugelgehäuseauge metallische Berührung auf, die mit der Zeit notwendigerweise Spiel erhält und damit das Eindringen von Staub nach einer gewissen Zeit nicht mehr verhindern kann.
• * Für -die erwähnten Abdichtungen, die mit einem beutelförmigen Dichtungsbalg arbeiten., sind mehrere Ausführungsformens bekannt, und zwar soll bei einer die Abdichtung des Kugelkopfes dadurch erzielt werden, daß der nach beiden- Seiten offene beutelförmige Balg aus elastischem Material an den offenen Seiten zu einem Dichtungsring ausgezogen ist, wobei der eine Dichtungsring das Lagergehäuse der Kugel umfaßt und der andere in einer Nut des Kugelzapfens stramm sitzend gehalten wird. -Diese Ausführungsform- schafft zweifellos eine staubdichte Abdichtung, solange die Winkelausschläge des Zapfens nicht so groß werden, daß der Balg zerquetscht wird. Außerdem muß der Zapfendurchmesser derart bemessen sein, daß die Kerbwirkung der den einen Dichtungsring haltenden Nut nicht zum Bruch des Zapfens bei unvorhergesehenen Beanspruchungen führt.
• Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein ähnlicher beutelförmiger Dichtungsbalg zwischen Kugellagergehäuse und Kugelzapfen vorgesehen. Hier läuft der Balg jedoch nicht selbst in einen Spannring aus, sondern zusätzliche Metallringe halten ihn in einer Nut des Lagergehäuses und in einer Rille des Kugelzapfens fest. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Gefahr nicht behoben, daß der Balg bei großen Winkelausschlägen beschädigt wird.
• Die Erfindung besteht darin, daß das eine Ende der Dichtungsmanschette in an sich bekannter Weise mit dem Kugelgehäuse und das andere Ende lediglich mit dem den Kugelzapfen tragenden Auge fest verbunden ist. Gegenüber den bekannten Ausführungsformen hat die Abdichtung nach der Erfindung den Vorteil, daß sie in ihrer Gesamtheit aus dem Gefahrenbereich des Zerquetschtwerdens herausgebracht wird, indem der Zapfen auch bei großen Ausschlägen mit ihr nicht in Berührung kommt, sondern sich gegen sein ihn tragendes Auge legt. Ein weiterer Vorteil ist der, daß der Zapfen selbst nicht durch eine Dichtungsnut geschwächt zu werden braucht und damit seine Festigkeit nicht zusätzlichen Kerbbeanspruchungen unterworfen ist. Die Manschette gewährleistet daher eine gute Staubabdichtung und eine große Wartungsfreiheit des Gelenkes.
• Die Dichtungsmanschette ist nach der einen möglichen Ausführung in an sich bekannter Weise an beiden Enden mit je einer Ringwulst versehen, die in entsprechende Ringnuten am äußeren unteren Rand des Kugelgehäuses und am äußeren oberen Rand des Auges eingreifen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, anstatt der Ringwulst für die Befestigung entsprechend ausgebildete, an sich bekannte Sprengringe zu verwenden, die mit den Manschettenenden in vorgesehene Ringnuten. einfedern.
• An derLenkhebelseite kann die Dichtungsmanschette auch in einer im Bereich der Bohrung des Lenkhebelauges vorgesehenen Ringnut durch einen Sprengring festgehalten werden. Diese Bohrung wird zu diesem Zweck für die Aufnahme des Manschettenendes und des Sprengringes erweitert, wobei die Erweiterung nach der Erfindung vorteilhaft so bemessen ist, daß der aus dem Lenkhebelauge heraustretende Kugelzapfen den Sprengring mit der Manschettenwandung in die Ringnut drückt.
• Die Dichtungsmanschette besteht zweckmäßig in an sich bekannter Weise aus einem hochelastischen ölbeständigen Kunststoff.
• Inder Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 ein Kugelgelenk mit Dichtungsmanschette, die an ihren Enden mit Ringwülsten versehen ist, Fig.2 ein Kugelgelenk mit Dichtungsmanschette, die durch Sprengringe befestigt ist, und Fig. 3 eine weitere Befestigungsmöglichkeit der Dichtungsmanschette am Kugelgelenk. Der Lenkhebel l endet in einem Auge 2, welches zur Aufnahme und Befestigung des Kugelzapfens 3 dient. Die Kugel 4 ist in bekannter Weise in einem Kugelgehäuse 5 gelagert. Dass Kugelgehäuse kann hierbei Teil eines Hebels oder einer Stange 6 sein.
• Zur Abdichtung des Gelenkes dient gemäß Fig. 1 eine balgartig ausgebildete elastische Manschette 7, die vorteilhaft aus Polyurethan bestehen kann und an ihren Enden mit Ringwülsten 8 und 9 versehen ist. Die Ringwulst 8 der Dichtungsmannschette 7 greift in eine Ringnut 10 am Kugelgehäuse 5 ein, während die Ringwulst 9 in eine am Lenkhebelauge 2 vorgesehene Ringnut 11 eingreift.
• Gemäß Fig.2 sind an den Enden der Dichtungsmanschette 7 die Ringwülste fortgelassen. Die Enden der Dichtungsmanschette werden nach diesem Ausführungsbeispiel durch Sprengringe 12 und 13 in die Ringnuten 10 und 11 eingeklemmt und festgehalten.
• Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die Dichtungsmanschette 7 an der Lenkhebelseite in einer im Bereich der Bohrung 14 des Lenkhebelauges 2 vorgesehenen Ringnut 15 durch einen Sprengring 16 festgehalten. Die Bohrung 14 des Lenkhebelauges 2 ist an dieser Stelle entsprechend erweitert, um in den dadurch entstehenden Ringkanal 17 das untere Ende der Manschette 7 und den Sprengring 16 aufnehmen zu können. Die Erweiterung ist hierbei jedoch zweckmäßig so bemessen, daß der aus dem Lenkhebelauge 2 herausstehende Kugelzapfen 3 den Sprengring 16 mit der Manschettenwandung in die Ringnut 15 drückt und ihn in dieser Lage sichert.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Elastische Abdichtung für Kugelgelenke, insbesondere an Lenkgestängen von Kraftfahrzeugen, die aus einer Dichtungsmanschette mit Befestigungsmitteln besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das. eine Ende der Dichtungsmanschette (7) in an sich bekannter Weise am Kugelgehäuse (5) und das andere Ende lediglich mit dem den Kugelzapfen (3) tragenden Auge (2) fest verbunden ist.
2. 2. Elastische Abdichtung nach Anspruch 1, da,-durch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmanschette (7) in an sich bekannter Weise an beiden Enden mit je einer Ringwulst (8 bzw. 9) versehen ist, die in' entsprechende Ringnuten (10 bzw. 11) am äußeren unteren Rand des Kugelgehäuses (5) und am äußeren oberen Rand des Auges (2) eingreifen.
3. 3. Elastische Abdichtung nach -Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, da;ß die Enden der Dichtungsmanschette (7) durch j e einen an sich bekannten in die Ringnuten (10 bzw. 11) einfedernden Sprengring (12 bzw. 13) -am Kugelgehäuse (5) und am Auge (2) festgehalten sind.
4. 4. Elastische Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieDichtungsmanschette (7) an der Lenkhebelseite in einer im Bereich der Bohrung (14) des Auges (2) vorgesehenen Ringnut (15) durch einen Sprengring (16) festgehalten ist.
5. 5. Elastische Abdichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (14) des Auges (2) für die Aufnahme des Manschettenendes und des Sprengringes (16) erweitert ist, wobei die Erweiterung so bemessen ist, daß der aus dem Auge (2) heraustretende Kugelzapfen (3) den Sprengring (16) mit der Manschettenwandung in die Ringnut (15) drückt.
6. 6. Elastische Abdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Dichtungsmanschette (7) aus einem hochelastischen ölbeständigen Kunststoff besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1721555; österreichische Patentschrift Nr. 85 811; USA.-Patentschriften Nr. 2 304 732, 2 026 338, 1742 782, 1733 599.