DE3439972A1

DE3439972A1 - Elastischer faltenbalg zum schutz eines gleichlaufgelenks

Info

Publication number: DE3439972A1
Application number: DE19843439972
Authority: DE
Inventors: Michel Alexandre Dr.-Ing. Conflans-Sainte-Honorine Orain
Original assignee: Glaenzer Spicer SA
Current assignee: Glaenzer Spicer SA
Priority date: 1983-11-08
Filing date: 1984-11-02
Publication date: 1985-05-23
Also published as: IT8468109A0; JPS60121318A; US4597745A; FR2554533B1; FR2554533A1; IT8454010V0; ES291635U; IT1180115B; DE3439972C2; GB2151720A; GB2151720B; GB8427766D0; IT8468109A1; ES291635Y

Description

-S-3A39972 _g

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein elastischer "bzw. flexibler Faltenbalg zum Schutz eines Gleichlaufgelenks für ein Kraftfahrzeugrad, der abdichtend an eine Glocke und an eine Welle des Gelenks angeschlossen werden soll.

Bekanntlich werden elastische Faltenbälge hauptsächlich dazu verwendet, Gelenkmechanismen gegen Außeneinflüsse zu schützen und das Schmiermittel in diesen Mechanismen zurückzuhalten.

Gleichlaufgelenke für Kraftfahrzeuge müssen mit solchen Faltenbälgen ausgerüstet werden, die den Schwachpunkt dieser Gelenke darstellen, da "bei einer Beschädigung des Faltenbalgs das Schmiermittel entiireicht und der Gelenkmechanisnus sehr bald durch Fressen zerstört wird.

Die bekannten Faltenbälge sind darüber hinaus aus den folgenden Gründen sehr empfindlich:

Ihre Wandoberfläche, die Stoßen und verschiedenen aggressiven Einflüssen von Außenfaktoren ausgesetzt sind, ist aufgrund ihrer großen axialen Ausdehnung beträchtlich.

Das Profil dieser Faltenbälge ist kompliziert, da es aus mehreren axial aufeinanderfolgenden Falten besteht, so daß genaue Produktionswerkzeuge erforderlich sind und das Formen schwierig ist, wenn man eine überall gleichmäßige und mechanisch hochwertige Wand erhalten will.

Wenn die Gleichiaufgelenke von gelenkten Rädern unter Beugungswinkel laufen, berühren sich die Falten gegenseitig und nutzen sich durch Abrieb rasch ab. Unter großem Beugungswinkel (45°) werden sie sogar in den gedrückten Zonen zwischen mechanischen Teilen eingeklemmt, oder sie werden

an bestimmten. Stellen instabil und bauchen sich, in den gespannten Zonen aus. Die Falten werden somit sehr schnell durch die Berührung mit den benachbarten kantigen Innen- und Außenteilen beschädigt.

Bei hoher Drehzahl neigen die bekannten Faltenbälge auch zu einer dynamischen Instabilität, so daß von der Verwendung sehr flexibler Elastomere Abstand genommen werden muß, obwohl diese ein besseres Ermüdungsverhalten aufweisen würden.

Schließlich verhindert ihre große axiale Ausdehnung die Herstellung kurzer Verbindungen zwischen Welle und Gelenk.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Faltenbalgs, der die vorstehend genannten Mängel der bekannten Faltenbälge entweder beträchtlich verringert oder ganz vermeidet.

Erfindungsgemäß weist der Faltenbalg einen aktiven Teil aus zwei nahezu koaxial verlaufenden Kugelsegmenten auf, von denen das eine außenseitig des anderen angeordnet ist und die durch eine bewegliche gekrümmte Rinne miteinander verbunden sind, so daß sie zusammen mit dieser nahezu U-förmig ausgebildet sind, wobei sich der aktive Teil durch Verlängerung der Segmente auf der einen Seite und durch Verkürzung auf der gegenüberliegenden Seite ausbreiten kann, wenn das Gelenk um einen gegebenen Beugungswinkel geschwenkt wird.

Da der Raum zwischen den aktiven Außen- und Innensegnenten sowie der gesamte Innensaum des Faltenbalgs mit Schmiermittel gefüllt ist, wird verständlicherweise jeder Abrieb zwischen den Innenflächen der besagten Segmente unterbunden,

wenn das Gelenk unter Beugungswinkel arbeitet, so daß hierdurch praktisch jede Abnutzung des Faltenbalgs vermieden wird.

Darüber hinaus besitzt der Faltenbalg nicht mehr jene hintereinander angeordneten Falten, wodurch eine v/eitere Ursache von Verschleißerscheinungen ausgeschlossen wird, wenn das Gelenk unter großem Beugungswinkel arbeitet.

Einer Besonderheit der Erfindung zufolge ist das innere Kugelsegment über eine Kröpfung mit einem Anschlußteil verbunden, der auf eine an sich bekannte Weise an der Glocke befestigt ist.

Somit besitzt der Faltenbalg insgesamt nur noch zwei Kröpfungen bzw. Falten, so daß er einen einfachen Aufbau aufweist und seine Herstellung dadurch erleichtert wird, daß der Formvorgang und die notwendige Werkzeugausrüstung vereinfacht wird.

Bei einer Äusführungsform des Faltenbalgs, die für ein Gleichlauf-Verschiebegelenk bestimmt ist, sieht die Erfindung vor, daß die Stärke des Faltenbalgs von dem äußeren aktiven Segment zur Welle des Gelenks zunimmt und dabei eine Totwand entstehen läßt, deren Ende durch eine ringförmige Öffnung von der Welle getrennt ist und die axial durch eine Falte mit einem Abschlußbund verlängert ist, der in bekannter Weise an der Welle befestigt ist, um den Faltenbalg mit dieser kraftschlüssig zu verbinden, wobei der Faltenbalg mit Schmiermittel gefüllt ist, das während der axialen Verschiebungen der Welle aus dem Innenraum der Falte in den Raum innerhalb der Totwand fließen kann und umgekehrt.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Faltenbalg einen aktiven Teil aus einem Kugelsegment

-S-

auf, dessen Stärke von der Glocke zur Welle zunimmt und dessen an der Welle liegendes Ende mit einem an der Welle abdichtend "befestigten Bund versehen ist, während das an der Glocke liegende Ende durch eine Wölbung verlängert ist, an die sich ein ringförmiger, abdichtend an der Glocke befestigter Endabschnitt anschließt, wobei der Drehmittelpunkt dieses Faltenbalgs zwischen dem Befestigungsbund an der Welle und dem Krümmungsmittelpunkt des Balgs liegt.

Bei den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung ist der Aufbau des Faltenbalgs gegenüber bekannten Faltenbälgen erheblich vereinfacht und sind die Abriebursachen praktisch beseitigt. Darüber hinaus sind durch die geringe axiale Ausdehnung kurze Verbindungen zwischen Welle und Gelenk möglich.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die sich auf die beigefügten Zeichnungen als nicht einschränkende Beispiele mehrerer Ausführungsformen bezieht.

Figur 1 zeigt eine teilweise als Axialschnitt, teilweise als Aufriß dargestellte Ansicht eines Gleichlaufgelenks für ein Kraftfahrzeugrad mit einem Faltenbalg nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Figur 2 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, auf der die Ausbildung des Faltenbalgs bei unter hohem Beugungswinkel stehendem Gelenk zu sehen ist.

Figur 3 zeigt eine teilweise als Axialschnitt, teilweise als Aufriß dargestellte Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemaßen Faltenbalgs.

Figur 4- zeigt eine ähnliche Teilansicht wie Fig. 3, die eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemaßen Faltenbalgs darstellt.

Figur 5 zeigt einen Axialschnitt eines Gleichlaufgelenks und der dazugehörigen Radnabe, die mit einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Faltenbalgs ausgerüstet sine.

Figur 6 zeigt einen Teilschnitt des Faltenbalgs von Fig. 5 vor der Montage auf das entsprechende Gelenk.

Figur 7 zeigt eine Längsansicht, teilweise im Schnitt, eines Gleichlauf-Verschiebegelenks, das mit einem Faltenbalg nach einer fünften Ausführungsform ausgerüstet ist.

Figuren 8 und 9 zeigen axiale Teilansichten zweier Ausführungsvarianten von Fig. 7-

Figur 10 zeigt eine axiale Teilansicht eines Gleichlaufgelenks, das mit einem Faltenbalg nach einer sechsten Ausführungsforin ausgerüstet ist.

Figur 11 zeigt eine teilweise als Querschnitt, teilweise als Axialaufriß dargestellte Ansicht eines Gelenks, das mit einem Faltenbalg nach einer siebenten Ausführungsform ausgerüstet ist, wobei sich das Gelenk im gestreckten Zustand befindet.

Figur 12 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 11, wobei das Gelenk unter Beugung dargestellt ist.

In Fig. 1 und 2 erkennt man einen Teil eines Gleichlaufgelenks zum Antrieb eines (nicht dargestellten) gelenkten Rades eines Kraftfahrzeugs mit einer Welle 1 und einer Glocke 2, wobei das Gelenk im gestreckten Zustand dargestellt ist. Dieses Gelenk ist mit einem elastischen bzw. flexiblen Faltenbalg 70 ausgerüstet, der nach Befestigung an dem Gelenk einen aktiven Teil aus zwei nahezu kugelförmig ausgebildeten, zur Welle 1 koaxialen Segmenten 3,4 einem Außensegment 3 und einem Innensegment 4- - aufweist,

die über eine halbkreisförmig gekrümmte Rinne 5 so miteinander verbunden sind, daß sie zusammen mit dieser nahezu U-förmig ausgebildet sind.

Das innere Kugelsegment 4 ist über eine Kröpfung 9 mit einem Anschlußteil 6 verbunden, der in an sich bekannter Weise durch Innenansätze 7» die in entsprechende Nuten der Glocke 2 eingesetzt sind, sowie durch eine äußere Schelle 8, die in den Anschlußteil 6 zu dessen Aufspannung auf den Glockenumfang eingesetzt ist, abdichtend an der Glocke 2 befestigt ist.

Das äußere aktive Segment 3 ist durch ein Kugelsegment 10 verlängert, das den Faltenbalg 70 durch Anschluß an die Welle 1 abschließt. Die Abdichtung und die Befestigung des Faltenbalgs 70 erfolgen in diesem Beispiel durch Einpassung der Endfalte 11 des Faltenbalgs in eine zugeordnete Rut 12 der Welle 1 und durch eine Kugelkappe 13 aus Ketall oder aus irgendeinem geeigneten Kunststoff, die so auf das Segment aufgesetzt ist, daß sie die Falte 11 in der Nut 12 einspannt. Die Kappe 13 hält somit den Faltenbalg auf der Welle 1 fest und gewährleistet gleichzeitig deren Schutz.

In der Ausführungsform von Fig. 3 weist die kugelförmige Kappe 14 einen Bund 15 auf, der auf einem ringförmigen Halsabschnitt 16 des Faltenbalgs so aufgezogen ist, daß zwei keilförmige Ansätze 171 die innen an dem Halsabschnitt vorstehen, in zugeordneten Nuten 18 der Welle 1 eingeklemmt sind. Die Kappe 14 wird durch einen um die Welle 1 greifenden Sicherungsring 19 axial gesichert.

Die Schutzkappe 13,14 kann auch wegfallen. In diesem Fall (Fig. 4) nimmt die Stärke des Faltenbalgs von seinen Hußeren aktiven Segment 54 zu dem durch einen Abschlußbund

zur Abdichtung und Befestigung auf der Welle 60 verlängerter Halsabschnitt 55 allmählich zu, wobei diese Zunahme der Materialstärke des Faltenbalgs das dünnere aktive Segment in geeigneter Weise stabilisieren kann. Der Bund 56 besitzt zwei trapezförmige Ansätze 58 und wird auf der Welle 60 durch eine Schelle 57 festgehalten. Der Faltenbalg besitzt somit eine statische Zone 64 mit zur Welle 60 zunehmender Stärke, die gegebenenfalls mit Rillen 62 oder Noppen versehen sein kann, um die Weiterbildung von Rißansätzen zu unterbinden, die durch Steinschläge, z.B. durch Kieselsteine hervorgerufen werden könnten.

Steht das Gelenk unter einem Beugungswinkel ö (Fig. 2), so ist die Welle 1 um den auf der Achse X-X liegenden Kittelpunkt 0 geschwenkt und das äußere aktive Kugelsegment 3 hat sich um seinen natürlichen Mittelpunkt gedreht, der etwa mit dem Punkt 0 übereinstimmt. Die bewegliche Rinne 5 verlagert sich im oberen Teil von Fig. 2 dementsprechend bis zu der mit 5·1 gekennzeichneten Position, so daß die Länge des aktiven Teils 3·1 "bzw. 4.1 beträchtlich zugenommen hat, während die Rinne im unteren Teil in die Position 5-2 gelangt ist, wo demgegenüber die aktiven Segmente praktisch verschwunden sind, nachdem sich die Wölbung der Rinne 5 um einen Winkel °/2 gedreht hat.

Man sieht, daß sich das Innensegment 4.1 um einen Bogen 0/2 um den Anschlußteil 6 entfaltet hat, während sich der untere Teil des Außensegments 3-1 um einen Winkel o/2 verkürzt hat, so daß dessen aktiver Teil praktisch verschwunden ist. Dementsprechend deckt die Schutzkappe 13 das äußere aktive Segment 3-1 vollständig ab.

Der zwischen den aktiven Segmenten 3 und 4 des Faltenbalgs 70 liegende Raum 20 (wie auch der restliche Innenraum des Faltenbalgs) ist mit Schmiermittel gefüllt, das jeglichen

Abriet) zwischen den Innenflächen der aktiven Segmente 3,4 verhindert, wenn das Gelenk unter Beugungswinkel arbeitet, was einen wesentlichen Vorteil des erfindungsgemäßen Faltenbalgs darstellt.

Die Erfindung "bietet darüber hinaus noch folgende Vorteile:

Die Wandoberfläche des Faltenbalgs 70, die den verschiedensten Stoßen und sonstigen aggressiven Einflüssen von Außenfaktoren ausgesetzt ist, ist durch ihre geringe axiale Ausdehnung und durch die vorhandene Schutzkappe 13,14 xvesentlich verringert.

Das Profil des Faltenbalgs 70 ist gegenüber herkömmlichen Faltenbälgen erheblich einfacher, wodurch die Herstellung erleichtert wird und eine überall gleichmäßige und hochwertige Wand erhalten werden kann.

Der Faltenbalg besitzt keine Palten mehr, die miteinander in Berührung kommen und sich dadurch verschleißen oder in den zusammengedrückten Zonen zwischen den mechanischen Teilen eingeklemmt werden könnten. Somit werden fast alle Ursachen einer möglichen Beschädigung des Faltenbalgs beseitigt.

Es ist möglich, den erfindungsgemäßen Faltenbalg aus flexiblen Elastomeren herzustellen, die sich durch ein besseres Ermüdungsverhalten auszeichnen.

Die geringe axiale Ausdehnung des Faltenbalgs ermöglicht außerdem kurze Verbindungen zwischen Welle und Antriebsgelenk.

In der in den Fig. 5 wA 6 dargestellten Ausführungsform ist der Faltenbalg 21 zwischen der Glocke 22 des Gleich-

laufgelenks und der Radnabe 23 eingebaut und weist nur eine kleine sichtbare ringförmige Fläche auf, die als kreisförmige Rinne 24- ausgebildet ist. Wie bei den vorausgegangenen Ausführungsformen weist der Faltenbalg 21 zwei aktive Segmente 32a, 32b auf, die durch die Rinne 24 miteinander verbunden sind. Die Stärke des Faltenbalgs nimmt von dem Außensegment 32a bis zur Welle 26 des Gelenks zu, so daß um das Gelenk ein statischer Teil mit einem Wulst 30 gebildet wird, der die Welle 26 abdichtend umschließt. Die Befestigung des Faltenbalgs 21 auf der Glocke 22 kann durch Wülste und eine Schelle 25 in ähnlicher Weise \ile bei der Ausführungs form von Fig. 1 und 2 erfolgen. Die Welle 26 wird an der Nabe 23 durch Keilnuten 27 und eine Mutter 28 befestigt.

Durch die von dem äußeren Segment 32a zu dem Wulst 30 zunehmende Dicke des Faltenbalgs wird der statische Teil zwischen der Welle 26 und dem Segment 32a sicher festgehalten. Darüber hinaus ist der Innenraum des Faltenbalgs 21 und insbesondere der Raum 31 zwischen den Segmenten 32a und 32b mit einem Schmiermittel gefüllt, das ein verschleißloses Gleiten zwischen den Innenflächen der Segmente 32a, 32b sicherstellt.

Fig. 6 zeigt den Faltenbalg 21 nach dem Formen und vor der Montage auf dem Gleichlaufgelenk. Die aktiven Segmente 32a, 32b befinden sich hier in gegenseitiger Verlängerung (34 und 35) vor dem Einbau zwischen dem Gleichlaufgelenk und der Nabe 23 und sind nahezu auf 0 zentriert, wobei die Wölbung der Rinne 24· verschwunden ist.

Die beiden Kugelsegmente 34,35» die sich in ihrer gegenseitigen Verlängerung befinden, werden als ein einziges Kugelsegment geformt, von dem ein Teil bei der Montage des Faltenbalgs auf das Gelenk zum Inneren des Faltenbalgs 21 umgefaltet wird, so daß die zwei Kugelsegmente 32a,32b ent-

stehen, die über die durch, diese Umfaltung entstandene TJ-förmige Rinne miteinander verbunden sind.

Selbstverständlich gilt diese Art der Herstellung und Montage des Faltenbalgs auch für die übrigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Faltenbalgs, und insbesondere für die Ausführungsform von Fig. 1 und 2.

Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform des Faltenbalgs ist auf ein Gleichlauf-Verschiebegelenk zugeschnitten. Dieser Faltenbalg besitzt wie vorher aktive Sektoren bzw. Segmente 37»38 mit einer Verbindungsrinne 39, wobei das Innensegment 38 durch einen Schaft 40 verlängert ist, der mit Abdichtungswülsten 41 und einer Schelle 42 zur Befestigung auf der Glocke des Gelenks versehen ist. Die Stärke des Faltenbalgs nimmt von dem Außensegment 37 zur Welle 45 des Gelenks zu und bildet dabei eine Totwand 43, deren Ende durch eine ringförmige Öffnung 44 von der Welle 45 getrennt ist und die axial durch eine Falte 48 mit einem Abschlußbund 65 verlängert ist, der in an sich bekannter Weise auf der Welle 45 befestigt ist, um den Faltenbalg mit dieser kraftschlüssig zu verbinden.

Der Faltenbalg ist mit einem Schmiermittel gefüllt, das während der axialen Verschiebungen der Welle 45 aus dem Innenraum 4-7 der Falte 48 in den Raum 66 innerhalb der Totwand 43 fließen kann und umgekehrt. Die Falte 48 und die Öffnung 4-4 für den Durchtritt des Schmiermittels ermöglichen dem Faltenbalg eine axiale Bewegungsfreiheit, ohne daß ein interner Über- oder Unterdruck entsteht (siehe FR-PS 1 482 069)

Bei der Variante von Fig. 8 ist die Totwand 67 mit zur Welle 45 zunehmender Dicke durch eine abgewinkelte Manschette 49 verlängert, die zur Innenseite des Gelenks umgefaltet ist und deren Ende 49a in bekannter Weise z.B. durch Wülste 72 und eine Schelle 73 auf der Welle 45 be-

festigt ist. Die Manschette 4-9 wird in geradlinig ausgebildeter Lage 51» wie durch die gestrichelte Linie dargestellt, geformt..

Diese Manschette kann auch außerhalb der Hauptkammer des Faltenbalgs angeordnet sein und die Position 68 (Fig. 9) einnehmen, bei der das Ende 68a auf die gleiche Art und Weise wie bei der Variante von Fig. 7 an der Welle befestigt ist, wobei der Innenraum der umgefalteten Manschette 68 über eine zur Welle 4-5 koaxiale, ringförmige öffnung 46 mit der Hauptkammer des Faltenbalgs in Verbindung steht, wie dies auch bei der Ausführungsform der Fig. 7 der Fall ist, um den freien Durchgang des Schmiermittels zu gewährleisten.

Bei den beiden Varianten von Fig. 8 und 9 xvird die relative Gleitbewegung der Faltenbalgwände stets durch das Schmiermittel des Gelenks reichlich geschmiert, so daß keinerlei Abnutzung möglich ist, während außerdem die absolute Dichtigkeit sichergestellt wird.

Bei der Ausführungsform der Fig. 10 weist der Faltenbalg 75 einen aktiven Teil 76 aus einem Kugelsegment auf, dessen Stärke von der Glocke 77 bis zur Welle 78 des Gleiciilaufgelenks zunimmt und dessen an die Welle 78 angrenzendes Ende mit einem Bund versehen ist, der abdichtend an der Welle befestigt ist, wobei der Bund 79 einen ringförmigen Wulst 81 besitzt, der in eine entsprechende Hut der Welle 7S eingesetzt ist.

Das an der Glocke 77 liegende Ende des Kugeisegiaents 76 ist durch eine Kröpfung 82 verlängert, die mit einem ringförmigen Endabschnitt 83 verbunden ist, der mit einem in einer entsprechenden Nut der Glocke 77 eingesetzten Wulst 8^ versehen ist und an der Glocke 77 mit einer Schelle 85 be-

festigt ist. Der Faltenbalg 75 hat einen Drehmittelpunkt A, der zwischen dem Bund 79 und seinem Krümmungsmittelpunkt O liegt.

Der Faltenbalg 75 wird als Kugelform 52 geformt, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, und bei der Montage so verformt, daß er die Position des Segments 76 einnimmt, bei der sich das Gelenk im gestreckten Zustand befindet. Unter einem Beugungswinkel α der Welle 78 nimmt der Faltenbalg die Position 54- ein.

Diese Ausführungsform des Faltenbalgs weist die gleichen Vorteile xvie die vorher genannten Ausführungsformen auf, da durch den Wegfall der bei herkömmlichen Faltenbälgen zahlreichen Falten der Abrieb zwischen den Flächen des Faltenbalgs beseitigt wird und der Aufbau sowie die Herstellung erheblich vereinfacht werden.

Die in den Fig. 11 und 12 dargestellte Ausführungsfom der Erfindung zeigt einen Faltenbalg 90, nit den ein besonderes Tripode-Verschiebegelenk 91 mit einer auf der Abtrietswelle 93 eines Differentials und in unmittelbarer 2Tähe des Motorgehäuses 94- befestigten umgekehrten Tripode 92 ausgerüstet ist. Die Tripode 92 ist mit Rollen 100 ausgestattet, die auf Bahnen 110 einer Tulpe 95 laufen.

Die Umkehrung der Tripode 92 ist für die Auskopplung von Schwingungen von Vorteil (siehe FR-PS 2 429 928), beinhaltet jedoch im allgemeinen den großen Nachteil, daß zwischen dem Ende der Tulpe 95 und ä.er angrenzenden Fläche des Gehäuses 94- ein Mindest abstand von etwa 50 mm erforderlich ist. Dadurch kann an dieser Stelle ein Faltenbalg bekannter Ausführung eingesetzt werden, der ausreichend flexibel ist, um die Drehbewegung unter Beugungswinkel sowie Kompressionsund Streckbewegungen des Gelenks auszuhalten. Darüber hinaus

weisen diese Faltenbälge "bekannter Ausführung eine große Wirkfläche auf, die der Abstrahlung des Motoraggregats ausgesetzt ist.

Bei dieser Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daßder aktive Teil 96 des Faltenbalgs, der aus zwei Kugelsegmenten 96a und 96b "besteht, durch einen zylindrischen Schaft 97 verlängert ist, der die Tulpe 95 abdichtend umschließt und an einer mit der Tulpe 95 fest verbundenen rohrförmigen Welle 98 "befestigt ist. Der zylindrische Schaft 97 ist frei gleitend auf der Außenfläche 99 der Tulpe 95 montiert und weist eine Stärke auf, die vorzugsweise über der der aktiven Zone 96 liegt. Er ist durch Falten 101 verlängert, die die rohrförmige Welle 98 umschließen und über eine Schelle 102 an der Welle befestigt sind.

In Ergänzung hierzu ist der Umfang 103 des aktiven Teils 96, der dem zylinderformigen Schaft 97 gegenüberliegt, an einer Schale 104- durch Umbördeln von deren Klemmrand 105 um den Umfang des aktiven Teils 96 befestigt· Die Metallschale 104- ist ihrerseits koaxial auf die Welle 9? aufgepresst.

Der aktive Teil 96 hat einen Radius R und einen Schwenkmittelpunkt 0, der praktisch mit dem Mittelpunkt der Tripode 92 auf der Achse Y-Y dieser Tripode übereinstimmt. Die Falten 101, die den Schaft verlängern, ermöglichen eine Verschiebung des Gelenks, wobei an der Wurzel der Tulpe 95 eingearbeitete Bohrungen 106 bei Bewegungen des Gelenks in Druck- und Zugrichtung einen freien Durchgang für die Luft und das Schmiermittel zwischen dem Innenraum 107 des Gelenks und dem ringförmigen Raum 108 schaffen, der zwischen dem Schaft 97, der zylindrischen Fläche 98, der Wurzel der Tulpe 95 und den Falten 101 liegt.

In Fig. 11 wurde in gestrichelter Linienführung die Ausbildung der aktiven Zone 96 dargestellt, wenn diese am Ende einer Bewegung des Gelenks in Zugrichtung entfaltet ist.

Nachdem das Gelenk unter einem Beugungswinkel £ steht (Fig. 12) und die rohrförmige Welle 98 um das Maß d ausgezogen ist, weist der Faltenbalg 90 auf der einen Seite ein einziges Kugelsegment 96c und auf der entgegengesetzten Seite ein inneres Kugelsegment 96d auf, das ausgedehnter ist als bei dem in Fig. 11 dargestellten gestreckten Gelenk. Die Kuppe der Wölbung 109, die den aktiven Teil 96 mit dem Schaft verbindet, ist um einen Winkel 0/2 geschwenkt und hat sich nicht gegenüber dem Mittelpunkt 0 der Tripode 92 verschoben. Dies bedeutet, daß der natürliche Schwenkiiiittelpunkt der aktiven kugelförmigen Wand 96 weiterhin auf 0 zentriert ist. Darüber hinaus hat sich die Ausdehnung des ringförmigen Raums 108 um die Länge d verkürzt, wobei diese Verkürzung durch das öffnen der Falten 101 als Folge der Beugung des Gelenks aufgefangen wird.

A 3-

Bezugszeichenliste

1	Welle
2	Glocke
3	aktives kugelförmiges Segment
3.1	aktiver kugelförmiges Segment
4	aktives kugelförmiges Segment
4.1	aktives kugelförmiges Segment
5	Rinne
5-1	Position der Rinne
5.2	Position der Rinne
6	Anschlußteil
7	Innenwülste
8	Schelle
9	Kröpfung
10	Kug e1s e g-men t
11	Endfalte
12	Nut
13	Kappe
14	Kappe
15	Bund
16	ringförmiger Haisahschnitt
17	keilförmige Wülste
18	Nuten
19	Si cherungsring
20	Raum zwischen Segmenten
21	Faltenbalg
22	Glocke
23	Radnabe
24	Rinne
25	Schelle
26	Welle
27	Keilnuten
28	Mutter
30	Wulst
31	Raum zwischen Segmenten

3439972	aktive Segmente
32a	aktive Segmente
32b	Segmente in Verlängerung
34]
35 J	Segment
37	Segment
38	VerMndungsrinne
39	Schaft
40	Abdi eh. tungswul s t
41	Schelle
42	Totwand
43	ringförmige Öffnung
44	Welle
45	Öffnung
46	Innenraum der Falte
47	Falte
48	Manschette
49	Ende der Manschette
4%L	geradlinige Lage
51	Kugelform
52	äußeres aktives Segment
54	Halsabschnitt
55	Bund
56	Schelle
57	Ansätze
58	Welle
60	Rillen
62	statische Zone
64	AId s chlußbund
65	Raum innerhalb Totwand
66	To twand
67	Manschette
68	äußeres Ende der Manschette
68a	Faltenbalg
70	Wülste
72	Schelle
73	Faltenbalg
75

Ia

3439	972
76	Kugelsegment
77	Glocke
78	Welle
79	Bund
81	Wulst
82	Kröpfung
83	ringförmiger Endabschnitt
84	Wulst
85	Schelle
86	Kugelsegment
90	Faltenbalg
91	Tripode-Verschiebegelenk
92	Tripode
93	AusgangSTtfelle
94	Motorgehäuse
95	Tulpe
96	aktiver Teil des Faltenbalgs
96a-
96b	Kugelsegmente
96c QCJ
	Schaft
	rohrformige Welle
	Außenfläche
yba; 97	Rollen
98	Falten
99	Schelle
100	Umfang
101	Schale
102	Bohrungen
103	Innenraum
104	ringförmiger Raum
106	Wölbung
107	Bahn
108
109
110

Claims

26 . Oktober 1984 ESP-IIn-sr A 39 9 72 S0179.001 SPICER S.A. F-78301 Poissy Elastischer Faltenbalg zum Schutz eines Gleichlaufgelenks Patentansprüche

1. Elastischer oder flexibler Faltenbalg zum Schutz eines Gleichlaufgelenks für ein Kraftfahrzeugrad, der abdichtend an eine Glocke (2,22,77,104) und an eine Welle (1,26,45,98) des Gelenks angeschlossen werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß er nach derMontage auf dem Gelenk einen aktiven Teil aus zwei nahezu koaxialen Kugelsegmenten (3,4; 76,86) aufweist, von denen das eine außenseitig des anderen angeordnet ist und die durch eine bewegliche gekrümmte Rinne (5; 82) so verbunden sind, daß sie zusammen mit dieser nahezu U-förmig ausgebildet sind, wobei sich der aktive Teil durch Verlängerung der Segmente auf der einen Seite und Verkürzung auf der gegenüberliegenden Seite ausbreiten kann, wenn das Gelenk um einen gegebenen Winkel (S) gebeugt wird.

2. Faltenbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kugelsegmente (32a,32b) als ein einziges Kugelsegment geformt wird, das zwei Bereiche (34,35) umfaßt, die sich gegenseitig verlängern und von denen einer bei der Montage des Faltenbalgs (21) auf das Gelenk zum Inneren des Faltenbalgs so umgelegt wird, daß zwei über die durch Umfaltung entstandene U-förmige Rinne (24) miteinander verbundene Kugelsegmente (32a,32b) entstehen. (Fig, 5)

3- Faltenbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Kugelsegment (4) über eine Kröpfung (9) mit einem an der Glocke (2) befestigten Anschlußteil (6) verbunden ist. (Fig. 1)

4. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Kugelkappe (13» 14-) zur Einspannung und Befestigung auf der Welle (1) ausgestattet ist und diese Kappe (14-) beispielsweise einen Bund (15) aufweisen kann, der auf einen ringförmigen Halsabschnitt (16) des Faltenbalgs so aufgezogen ist, daß mindestens ein Wulst (17) des Haisabschnittε (16) in einer auf der Welle (1) angeordneten Nut (18) eingeklemmt ist. (Fig. 3)

5. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Dicke von seinem äußeren aktiven Segment (54-) bis zu einem Halsabschnitt (55), der durch einen Abschlußbund (56) zur Abdichtung und Befestigung auf der Welle (60) verlängert ist, allmählich zunimmt, wobei der Bund auf der Welle durch eine Schelle (57) gehalten wird, so daß eine statische Zone (64) entsteht, die gegebenenfalls mit Rillen (62) oder Noppen versehen sein kann, um die Fortpflanzung von durch Steinschläge hervorgerufenen Eißansätzen zu unterbinden. (Fig. 4)

6. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet, daß dessen Sicke von dem äußeren aktiven Segment (32) bis zu einem Endabschnitt (30) allmählich zunimmt, der die Welle (26) des Gelenks abdichtend umschließt, wobei der Faltenbalg zwischen der Glocke (22) des Gelenks und einer Radnabe (23) angeordnet werden kann. (Fig. 5)

7· Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für ein Gleichlauf-Verschiebegelenk, dadurch gekennzeichnet, daß seine Dicke von dem äußeren aktiven Segment (37) zu.

der Welle (45) des Gelenks zunimmt und dabei eine Totwand (4-3) "bildet, deren Ende durch eine ringförmige Öffnung (44) von der Welle (45) getrennt ist und die axial durch eine Falte (48) mit einem Abschlußbund (65) verlängert ist, der zur kraftschlüssigen Verbindung zwischen Welle und Faltenbalg in an sich bekannter Weise auf der Welle (45) befestigt ist, und daß der Faltenbalg mit einem Schmiermittel gefüllt ist, das bei der axialen Verschiebung der Welle (45) aus dem Innenraum (47) der Falte (48) in den Saum (66) innerhalb der Totwand (43) fließen kann und umgekehrt. (Fig.

7)

8. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für ein Gleichlauf-Verschiebegelenk, dadurch gekennzeichnet, daß seine Dicke von einem äußeren aktiven Segment zu der Welle (45) des Gelenks zunimmt und dabei eine Totwand (67) bildet, die durch eine ringförmige Öffnung bzw. Aussparung (46. für den Schmiermitteldurchtritt von der Welle (45) getrennt ist, und die Totwand (67) durch eine abgewinkelte Kanschette (49,68) verlängert ist, die zur Innenseite des Gelenks umgefaltet ist und deren Ende axial diesseits oder jenseits der ringförmigen Öffnung (46) an der Welle (45) befestigt ist. (Fig. 8 und 9)

9- Faltenbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Kugelsegment (86) unmittelbar mit einem ringförmigen Endabschnitt (83) verbunden ist, der abdichtend an der Glocke (77) befestigt ist, die Stärke des mit dem äußeren Segment (86) verbundenen inneren Kugelsegments (76) zu der Welle (78) des Gelenks, an der es abdichtend befestigt ist, zunimmt und der Drehmittelpunkt (A) dieses Faltenbalgs zwischen einem Bund (79) zur Befestigung an der Welle (78) und seinem Krümmungsmittelpunkt (0) angeordnet ist. (Fig. 10)

10. Faltenbalg nach. Anspruch 1 für ein umgekehrtes Tripode-Verschiebegelenk (92), das auf der Ausgangswelle (93) eines Differentials in unmittelbarer Nähe des Motorgehäuses (94-) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß sein aktiver Teil (96) durch einen zylindrischen Schaft (97) verlängert ist, der die Tulpe (95) des Gelenks abdichtend umschließt und an einer mit der Tulpe (95) kraftschlüssig verbundenen rohrförmigen Welle (98) befestigt ist, und der dem Schaft (97) gegenüberliegende Umfang (103) des aktiven Teils (96) an einer Schale (104) befestigt ist, die auf die Ausgangswelle (93) koaxial zur Welle aufgepresst ist. (Fig. 11)

11. Faltenbalg nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (104) auf dem Umfang (103) des aktiven Teils (96) umgebördelt ist und der zylindrische Schaft (97), dessen Dicke vorzugsweise über der der aktiven Zone (96) liegt, durch an der rohrförmigen Welle (98) angebrachte Falten (101) verlängert und auf der Außenfläche (99) der Tulpe (95) frei gleitbar ist.