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WO2010142288A1 - Kugelhülsengelenk - Google Patents

Kugelhülsengelenk Download PDF

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Publication number
WO2010142288A1
WO2010142288A1 PCT/DE2010/050034 DE2010050034W WO2010142288A1 WO 2010142288 A1 WO2010142288 A1 WO 2010142288A1 DE 2010050034 W DE2010050034 W DE 2010050034W WO 2010142288 A1 WO2010142288 A1 WO 2010142288A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sleeve
sealing bellows
ball
edge region
sleeve joint
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2010/050034
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Metin Ersoy
Volker Grube
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
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 WO2010142288A1 publication Critical patent/WO2010142288A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • F16C11/0614—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part of the joint being open on two sides
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a ball and socket joint according to the preamble of claim 1.
  • Ball and socket joints are used in particular in motor vehicles for the rotatable and pivotable connection of at least two components in a wheel suspension.
  • Ball joint joints have a larger pivoting range, such as elastomeric bearings, however, elastomeric bearings show advantages in damping vibrations occurring.
  • elastomeric bearings show advantages in damping vibrations occurring.
  • a ball sleeve joint is known, which provided with a spherical bearing portion sleeve journal by means of a bearing shell is rotatably mounted and pivotally mounted in a housing.
  • a sealing bellows used simultaneously for vibration damping which has edge regions that are sealingly attached to the outer surface of the sleeve pin serves.
  • additional clamping rings as clamping elements are required here, which are placed on the edge region of the sealing bellows and press it against the surface of the sleeve pin.
  • a disadvantage is in addition to the material and manufacturing costs required for this, the necessary installation of the clamping rings.
  • the sleeve pin is made of several parts, wherein in the spherical bearing portion coaxially two pins are inserted.
  • the ball and socket joint has two sealing bellows, which are of identical design, but are mounted mirror-inverted on the ball and socket joint and each have two different Have border areas.
  • the sleeve adjacent to the first edge region of the sealing bellows is fastened in the manner already described above by means of a clamping ring to ensure adequate sealing.
  • the first edge region opposite, second edge region of the sealing bellows is vulcanized to a ring.
  • This ring is inserted into an existing receptacle of the ball sleeve joint and fixed therein by the deformation of a part of the housing.
  • the ring is at least partially coated with the material of the sealing bellows.
  • a cohesive connection between the ring and the sealing bellows is given.
  • at least one edge region of each sealing bellows must be secured by means of a clamping ring, because in addition to the material required for the clamping rings material costs and the assembly leads to an increase in the manufacturing cost of the ball sleeve joint.
  • the invention has for its object to provide a ball and socket joint that is very simple overall construction and has a simplified installation with optimal sealing.
  • a further advantage of the invention is that a structure-borne noise and vibration isolation is achieved by moving around the edge region of the sealing bellows around the end face of the sleeve pin. By this measure, there is no direct contact between the ball sleeve joint receiving component and the sleeve pin. In addition, an improvement in the comfort properties could be achieved.
  • a mounting hole is designed as a through hole in most sleeve pins and later, for example, a fastening bolt, so that a first embodiment of the invention is that the guided around the front side of the sleeve pin first edge region of the sealing bellows ends in the present in the sleeve mounting hole.
  • the edge region of the sealing bellows is guided completely and not only partially around the end face of the sleeve pin.
  • the first edge region of the sealing bellows rests under a bias on both the front side of the sleeve pin and ends under a bias in the mounting hole of the sleeve pin. In this way, an optimized seal is formed.
  • the first edge region of the sealing bellows is preferably used in a clamping manner between the end face of the sleeve pin and a component receiving the ball sleeve joint.
  • a special embodiment of a sealing bellows for a ball and socket joint according to the invention is that the first Edge region of the sealing bellows has a clamping ring.
  • This can be designed as a hollow circular cylinder or in cross-section L-shaped. It is pushed onto the fastening bolt, which is inserted for mounting the ball sleeve joint in the mounting hole of the sleeve pin and serves, for example, to avoid damage to the edge region of the sealing bellows.
  • a simplification of assembly results.
  • the clamping ring is fastened to the sealing bellows in a material-locking manner, that is, for example, it is already integrated into the sealing bellows in the production thereof.
  • the second edge region of the sealing bellows seals against the housing or is sealingly connected to the housing.
  • the second edge region of the sealing bellows has a cohesive connection with a ring inserted in a corresponding groove of the housing.
  • a ring can be fixed within the housing in a simple manner, for example, by reshaping an edge region of the housing.
  • This type of attachment of the edge region of the sealing bellows is simple and reliable.
  • a part of the material of the sealing bellows is arranged around the ring, so that the sealing effect can be further improved, because in this way an additional seal is provided.
  • Such a ball and socket joint is characterized by a very long life and its simple, robust construction. Clamping or clamping rings are no longer required for such a bellows.
  • a further embodiment of the invention which consists in that the guided around the end face of the sleeve pin first edge region of the sealing bellows has a decreasing towards its open end cross-section.
  • This embodiment of the first edge region of the sealing bellows is advantageous because during assembly, that is, when inserting the ball sleeve joint in a receiving this component, a fastening bolt is inserted into the mounting hole of the sleeve pin. Due to the design of the edge region with decreasing cross section can be a Mechanical damage to the edge area can be avoided by the fastening bolt.
  • a preferred embodiment of a ball and socket joint according to the invention may consist in that it has two identical sealing bellows, which are arranged coaxially and mirror-inverted to each other between the housing and sleeve pin and their first edge areas are guided around each one end face of the sleeve pin and hose-like into the mounting hole of the sleeve pin. Due to the hose-like design of the edge region of the sealing bellows guided into the fastening bore of the sleeve pin, this edge region optimally adapts to the fastening bore surface.
  • the sleeve journal be received in an axle carrier and the housing of the ball and socket joint in a handlebar of a motor vehicle corresponding to the axle carrier.
  • FIG. 1 shows a section through a first invention
  • Ball sleeve joint, and Figure 2 a section of a section through a further embodiment of a ball sleeve joint.
  • a ball and socket joint is exemplified and partially shown in section.
  • This first has a sleeve pin 1.
  • the sleeve pin 1 has approximately centrally over a spherical bearing section 2, wherein the sleeve pin 1 and the spherical bearing portion 2 are formed integrally here.
  • a bearing shell 3 made of a plastic is inserted into the housing 4.
  • the bearing shell 3 slides on the surface of the spherical bearing portion 2 of the sleeve pin 1.
  • the housing 4 is rotatably and pivotally mounted on the spherical bearing portion 2 of the sleeve journal 1.
  • the ball sleeve joint shown has two sealing bellows 5 and 6.
  • the sealing bellows 5 and 6 each have a first edge region 7, 8 and a second edge region 9, 10.
  • the particular feature according to the invention consists in that the respective first edge region 7, 8 of the sealing bellows 5, 6 is guided completely around each end face 11 or 12 of the sleeve journal 1, so that the tubular end of the edge region 7, 8 extends into the fastening bore 13 of the sleeve journal 1 protrudes.
  • the edge regions 7 and 8 Toward its open end, the edge regions 7 and 8 have a reducing cross-section.
  • This reduced cross-section facilitates the insertion of a fastening bolt 18, which completely penetrates the mounting hole 13 of the sleeve pin 1, so that the ball sleeve joint can be inserted into a receptacle of an axle bracket 21, whereby the fastening bolt 18 is screwed by means of a fastening nut 19.
  • the edge regions 7 and 8 are held with respect to the unspecified longitudinal center axis of the ball sleeve joint between the fastening bolt 18 and the sleeve journal 1 in the radial direction under a bias and clamped.
  • edge regions 7 and 8 of the sealing bellows 5 and 6 in the axial direction between the end faces 11, 12 of the sleeve journal and the axle 21 are also arranged under a bias and clamping. It goes without saying that this type of attachment is a seal.
  • the second edge regions 9 and 10 of the sealing bellows 5 and 6 are each materially connected to a ring 16 and 17, respectively.
  • the ring 16, 17 is inserted into a respective groove 14, 15 of the housing 4 and fixed in the housing 4.
  • the fixation of the rings 16, 17 in the housing 4 is effected by a deformation of a portion of the housing, which can be achieved for example by a rolling process.
  • the bearing shell 3 can be positioned and fixed in position in the housing 4.
  • FIG. 2 An alternative embodiment of a ball and socket joint is shown in FIG. 2.
  • a ball sleeve joint basically identical in construction to the variant in FIG. 1 is shown, wherein only one side of the ball sleeve joint can be seen for reasons of simplification.
  • the opposite and mirror-image side thus has the same structure.
  • a clamping ring 22 is present.
  • This clamping ring is designed in cross-section L-shaped. He lies with his short leg on the axle 21 and with his long leg on the mounting bolt 18.
  • the clamping ring 22 is integrally connected to the edge region 7 of the sealing bellows 5 because it was vulcanized in the manufacture of the sealing bellows 5 to this.

Landscapes

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

Abstract

Es wird ein Kugelhülsengelenk mit einem Hülsenzapfen (1), einem an dem Hülsenzapfen (1) vorhandenen kugeligen Lagerabschnitt (2), einem auf dem kugeligen Lagerabschnitt (2) mittels einer Lagerschale (3) dreh- und schwenkbar gelagerten Gehäuse (4) und wenigstens einem Dichtungsbalg (5, 6) mit zwei zur Abdichtung geeigneten Randbereichen (7, 8, 9, 10) vorgestellt. Erfindungsgemäß ist zumindest ein Randbereich (7, 8) des Dichtungsbalges (5, 6) um eine Stirnseite (11, 12) des Hülsenzapfens (1) herumgeführt.

Description

Kugelhülsengelenk
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Kugelhülsengelenk nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Kugelhülsengelenke werden insbesondere in Kraftfahrzeugen zur dreh- und schwenkbaren Verbindung wenigstens zweier Bauteile in einer Radaufhängung verwendet. Kugelhülsengelenke weisen einen größeren Schwenkbereich auf, als beispielsweise Elastomerlager, wobei Elastomerlager jedoch Vorteile bei der Dämpfung auftretender Schwingungen zeigen. Es gibt auch Lösungsansätze, bei denen versucht wurde, beide Vorteile miteinander zu kombinieren. So ist aus der DE 10 2007 016 172 Al ein Kugelhülsengelenk bekannt, dessen mit einem kugeligen Lagerabschnitt versehener Hülsenzapfen mittels einer Lagerschale dreh- und schwenkbar in einem Gehäuse gelagert ist. Zum Schutz der inneren Gelenkbauteile vor dem Eindringen von Feuchtigkeit oder Verunreinigungen dient ein gleichzeitig zur Schwingungsdämpfung verwendeter Dichtungsbalg, der über Randbereiche verfügt, die dichtend an der Außenoberfläche des Hülsenzapfens angesetzt sind. Zur Verbesserung der Abdichtung sind hier zusätzlich Spannringe als Spannelemente erforderlich, die auf den Randbereich des Dichtungsbalges aufgesetzt werden und diesen gegen die Oberfläche des Hülsenzapfens pressen. Nachteilig ist neben dem hierfür erforderlichen Material- und Herstellungsaufwand auch die notwendige Montage der Spannringe.
Aus der DE 101 60 990 B4 geht ebenfalls ein Kugelhülsengelenk hervor, bei dem der Hülsenzapfen mehrteilig ausgeführt ist, wobei in den kugeligen Lagerabschnitt koaxial zwei Zapfen eingeführt werden. Bei dieser Ausführungsform verfügt das Kugelhülsengelenk über zwei Dichtungsbälge, die baugleich ausgeführt werden, jedoch an dem Kugelhülsengelenk spiegelbildlich montiert sind und die jeweils über zwei unterschiedliche Randbereiche verfügen. Der am Hülsenzapfen anliegende, erste Randbereich des Dichtungsbalges wird in der zuvor bereits beschriebenen Weise mittels eines Spannringes befestigt, um eine ausreichende Abdichtung zu gewährleisten. Der diesem ersten Randbereich gegenüberliegende, zweite Randbereich des Dichtungsbalges ist an einen Ring anvulkanisiert. Dieser Ring wird in eine im Gehäuse vorhandene Aufnahme des Kugelhülsengelenkes eingesetzt und durch die Verformung eines Teils des Gehäuses darin fixiert. Zur Verbesserung der Abdichtung zwischen dem Gehäuse und dem Ring des Randbereiches des Dichtungsbalges wird ferner vorgeschlagen, dass der Ring zumindest teilweise mit dem Werkstoff des Dichtungsbalges überzogen ist. Somit ist eine Stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Ring und dem Dichtungsbalg gegeben. Auch bei dieser Lösung ist es nachteilig, dass zumindest ein Randbereich jedes Dichtungsbalges mittels eines Spannringes befestigt werden muss, weil neben dem für die Spannringe erforderlichen Materialaufwand auch die Montage zu einer Erhöhung der Herstellungskosten des Kugelhülsengelenkes führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kugelhülsengelenk bereitzustellen, das insgesamt sehr einfach aufgebaut ist und bei optimaler Abdichtung eine vereinfachte Montage aufweist.
Gelöst wird diese Aufgabenstellung mit den technischen Merkmalen des Patentanspruches 1.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den sich anschließenden Unteransprüchen wiedergegeben.
Ein Kugelhülsengelenk mit einem Hülsenzapfen, einem an dem Hülsenzapfen vorhandenen kugeligen Lagerabschnitt, einem auf dem kugeligen Lagerabschnitt mittels einer Lagerschale dreh- und schwenkbar gelagerten Gehäuse und wenigstens einem Dichtungsbalg mit zwei zur Abdichtung geeigneten Randbereichen wurde erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass zumindest ein Randbereich des Dichtungsbalges um eine Stirnseite des Hülsenzapfens herumgeführt ist.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wurden überraschenderweise gleich mehrere sehr wesentliche Vorteile erzielt. Einerseits ist ein derartig ausgestattetes Kugelhülsengelenk in seinem Aufbau insgesamt vereinfacht ausgeführt. Die zur Befestigung der Randbereiche bislang erforderlichen Spannelemente oder Spannringe können gänzlich entfallen. Damit reduzieren sich auch die für die Montage des Kugelhülsengelenkes notwendigen Aufwendungen .
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch das Herumführen des Randbereiches des Dichtungsbalges um die Stirnseite des Hülsenzapfens eine Körperschall- und Schwingungsisolierung erreicht wird. Durch diese Maßnahme besteht nämlich kein unmittelbarer Kontakt mehr zwischen dem das Kugelhülsengelenk aufnehmenden Bauteil und dem Hülsenzapfen. Damit konnte zusätzlich eine Verbesserung der Komforteigenschaften erreicht werden.
Eine Befestigungsbohrung ist bei den meisten Hülsenzapfen als Durchgangsbohrung ausgeführt und nimmt später beispielsweise einen Befestigungsbolzen auf, sodass eine erste Ausgestaltung der Erfindung darin besteht, dass der um die Stirnseite des Hülsenzapfens herumgeführte erste Randbereich des Dichtungsbalges in der im Hülsenzapfen vorhandenen Befestigungsbohrung endet. Durch diese Maßnahme wird der Randbereich des Dichtungsbalges vollständig und nicht nur teilweise um die Stirnseite des Hülsenzapfens herumgeführt. Damit kann die Körperschall- und Schwingungsisolierung verbessert und bei eingebautem Kugelhülsengelenk ein Festsitz des Randbereiches des Dichtungsbalges auch in extremen Situationen gewährleistet werden.
Zur Wirkungsverbesserung wird ferner vorgeschlagen, dass der erste Randbereich des Dichtungsbalges unter einer Vorspannung sowohl an der Stirnseite des Hülsenzapfens anliegt als auch unter einer Vorspannung in der Befestigungsbohrung des Hülsenzapfens endet. Auf diese Weise wird eine optimierte Dichtung gebildet.
Bei einem Kugelhülsengelenk nach der Erfindung wird bevorzugt der erste Randbereich des Dichtungsbalges klemmend zwischen der Stirnseite des Hülsenzapfens und einem das Kugelhülsengelenk aufnehmenden Bauteil eingesetzt. Dadurch kann eine Steigerung der Dichtungswirkung erreicht werden, da nicht nur aus dem Elastomermateπal des Dichtungsbalges heraus, sondern auch durch die Wirkung angrenzender Bauteile auf Teile des Dichtungsbalges eine Abdichtung erreicht wird.
Eine spezielle Ausführungsvariante eines Dichtungsbalges für ein erfindungsgemäßes Kugelhülsengelenk besteht darin, dass der erste Randbereich des Dichtungsbalges einen Klemmring aufweist. Dieser kann als hohler Kreiszylinder oder im Querschnitt L-förmig ausgeführt sein. Er wird auf den Befestigungsbolzen aufgeschoben, der zur Montage des Kugelhülsengelenkes in die Befestigungsbohrung des Hülsenzapfens eingeführt wird und dient beispielsweise dazu, Beschädigungen des Randbereiches des Dichtungsbalges zu vermeiden. Zudem ergibt sich eine Montagevereinfachung. Von besonderem Vorteil ist es auch, wenn der Klemmring Stoffschlüssig an dem Dichtungsbalg befestigt ist, also zum Beispiel bereits bei der Herstellung des Dichtungsbalges in diesen integriert wird.
Der zweite Randbereich des Dichtungsbalges liegt gemäß einem weitergehenden Vorschlag dichtend an dem Gehäuse an oder er ist dichtend mit dem Gehäuse verbunden.
Um die Spannringmontage zu vermeiden ist es von Vorteil, wenn der zweite Randbereich des Dichtungsbalges eine Stoffschlüssige Verbindung mit einem in eine korrespondierende Nut des Gehäuses eingesetzten Ring aufweist. Ein derartiger Ring lässt sich innerhalb des Gehäuses auf einfache Weise fixieren, indem beispielsweise ein Randbereich des Gehäuses umgeformt wird. Diese Art der Befestigung des Randbereiches des Dichtungsbalges ist einfach und zuverlässig. Wird darüber hinaus ein Teil des Werkstoffes des Dichtungsbalges um den Ring herum angeordnet, so kann damit die Dichtungswirkung noch weiter verbessert werden, weil auf diese Weise eine zusätzliche Dichtung geschaffen wird. Ein derartiges Kugelhülsengelenk zeichnet sich durch eine sehr lange Lebensdauer und seine einfache, robuste Bauweise aus. Spannelemente oder Spannringe sind für einen derartigen Dichtungsbalg nicht mehr erforderlich.
Eine Optimierung der Montage und Befestigung des Kugelhülsengelenkes wird durch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung erreicht, die darin besteht, dass der um die Stirnseite des Hülsenzapfens herumgeführte erste Randbereich des Dichtungsbalges einen zu seinem offenen Ende hin abnehmenden Querschnitt aufweist. Diese Ausführung des ersten Randbereiches des Dichtungsbalges ist deshalb von Vorteil, weil bei der Montage, das heißt, bei dem Einsetzen des Kugelhülsengelenkes in ein dieses aufnehmendes Bauteil ein Befestigungsbolzen in die Befestigungsbohrung des Hülsenzapfens eingeführt wird. Durch die Gestaltung des Randbereiches mit abnehmendem Querschnitt kann dabei eine mechanische Beschädigung des Randbereiches durch den Befestigungsbolzen vermieden werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kugelhülsengelenkes kann darin bestehen, dass dieses zwei baugleiche Dichtungsbälge aufweist, die koaxial und spiegelbildlich zueinander zwischen Gehäuse und Hülsenzapfen angeordnet sind und deren erste Randbereiche um je eine Stirnseite des Hülsenzapfens herum und schlauchartig bis in die Befestigungsbohrung des Hülsenzapfens hineingeführt sind. Durch die schlauchartige Ausführung des in die Befestigungsbohrung des Hülsenzapfens hinein geführten Randbereiches des Dichtungsbalges passt sich dieser Randbereich optimal der Befestigungsbohrungsoberflache an .
Für den Fall der Verwendung eines erfindungsgemäßen Kugelhülsengelenkes in einem Kraftfahrzeug wird ferner vorgeschlagen, dass der Hülsenzapfen in einem Achsträger und das Gehäuse des Kugelhülsengelenkes in einem mit dem Achsträger korrespondierenden Lenker eines Kraftfahrzeuges aufgenommen sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen keine Einschränkung auf die dargestellten Varianten dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung eines Prinzips der Erfindung. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, ist in den Figuren nur eine vereinfachte Pπnzipdarstellung gezeigt, bei der auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind. Es zeigen: Figur 1 : einen Schnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes
Kugelhülsengelenk, und Figur 2 : ausschnittsweise einen Schnitt durch eine weitere Ausführung eines Kugelhülsengelenkes.
In der Figur 1 ist ein Kugelhülsengelenk beispielhaft und teilweise im Schnitt dargestellt. Dieses weist zunächst einen Hülsenzapfen 1 auf. Der Hülsenzapfen 1 verfügt etwa mittig über einen kugeligen Lagerabschnitt 2, wobei der Hülsenzapfen 1 und der kugelige Lagerabschnitt 2 hier einstückig ausgebildet sind. Zur Lagerung eines Gehäuses 4 ist in das Gehäuse 4 eine Lagerschale 3 aus einem Kunststoff eingesetzt. Die Lagerschale 3 gleitet auf der Oberfläche des kugeligen Lagerabschnittes 2 des Hülsenzapfens 1. Somit ist das Gehäuse 4 dreh- und schwenkbar auf dem kugeligen Lagerabschnitt 2 des Hülsenzapfens 1 gelagert. Zur Abdichtung der Gelenkbauteile verfügt das dargestellte Kugelhülsengelenk über zwei Dichtungsbälge 5 und 6. Diese sind baugleich ausgeführt, jedoch mit einem Abstand und spiegelbildlich zueinander montiert. Die Dichtungsbälge 5 und 6 weisen jeweils einen ersten Randbereich 7, 8 und einen zweiten Randbereich 9, 10 auf. Die erfindungsgemäße Besonderheit besteht darin, dass der jeweilige erste Randbereich 7, 8 der Dichtungsbälge 5, 6 vollständig um je eine Stirnseite 11 beziehungsweise 12 des Hülsenzapfens 1 herumgeführt ist, sodass das schlauchartige Ende des Randbereiches 7, 8 bis in die Befestigungsbohrung 13 des Hülsenzapfens 1 hineinragt. Zu ihrem offenen Ende hin weisen die Randbereiche 7 und 8 einen sich reduzierenden Querschnitt auf. Dieser reduzierte Querschnitt erleichtert das Einführen eines Befestigungsbolzen 18, der die Befestigungsbohrung 13 des Hülsenzapfens 1 vollständig durchsetzt, so dass das Kugelhülsengelenk in eine Aufnahme eines Achsträgers 21 eingesetzt werden kann, wobei die Verschraubung des Befestigungsbolzen 18 mittels einer Befestigungsmutter 19 erfolgt. Die Randbereiche 7 und 8 sind dabei mit Bezug zur nicht näher bezeichneten Längsmittenachse des Kugelhülsengelenkes zwischen dem Befestigungsbolzen 18 und dem Hülsenzapfen 1 in radialer Richtung unter einer Vorspannung sowie klemmend gehalten. Ferner sind die Randbereiche 7 und 8 der Dichtungsbälge 5 und 6 in axialer Richtung zwischen den Stirnseiten 11, 12 des Hülsenzapfens und dem Achsträger 21 ebenfalls unter einer Vorspannung und klemmend angeordnet. Es versteht sich von selbst, dass diese Art der Befestigung eine Dichtung darstellt.
Die zweiten Randbereiche 9 und 10 der Dichtungsbälge 5 und 6 sind jeweils Stoffschlüssig mit einem Ring 16 beziehungsweise 17 verbunden. Der Ring 16, 17 ist dabei in je eine Nut 14, 15 des Gehäuses 4 eingesetzt und in dem Gehäuse 4 fixiert. Die Fixierung der Ringe 16, 17 im Gehäuse 4 erfolgt durch eine Umformung eines Teilabschnittes des Gehäuses, was beispielsweise mit einem Rollverfahren erreicht werden kann. Durch die Ringe 16 und 17 kann darüber hinaus die Lagerschale 3 in ihrer Lage im Gehäuse 4 positioniert und fixiert werden. Eine alternative Ausführung eines Kugelhülsengelenkes zeigt die Figur 2. Darin ist ein verglichen mit der Variante in Figur 1 im Aufbau grundsätzlich gleiches Kugelhülsengelenk dargestellt, wobei aus Vereinfachungsgründen nur eine Seite des Kugelhülsengelenkes zu sehen ist. Die gegenüber liegende und spiegelbildlich ausgeführte Seite weist folglich den gleichen Aufbau auf.
Der Unterschied des Kugelhülsengelenkes besteht bei der Lösung nach Figur 2 darin, dass hier zwischen dem Randbereich 7 des Dichtungsbalges 5 und dem Befestigungsbolzen 18 zur Montage des Kugelhülsengelenkes in einem Achsträger 21 eines Kraftfahrzeuges ein Klemmring 22 vorhanden ist. Dieser Klemmring ist im Querschnitt L-förmig ausgeführt. Er liegt mit seinem kurzen Schenkel am Achsträger 21 und mit seinem langen Schenkel am Befestigungsbolzen 18 an. Darüber hinaus ist der Klemmring 22 stoffschlüssig mit dem Randbereich 7 des Dichtungsbalges 5 verbunden, weil er bei der Herstellung des Dichtungsbalges 5 an diesen anvulkanisiert wurde.
Bezugszeichenliste
Hulsenzapfen
Kugeliger Lagerabschnitt
Lagerschale
Gehäuse
Dichtungsbalg
Dichtungsbalg
Erster Randbereich
Erster Randbereich
Zweiter Randbereich
Zweiter Randbereich
Stirnseite
Stirnseite
Befestigungsbohrung
Nut
Nut
Ring
Ring
Befestigungsbolzen
Befestigungsmutter
Lenker
Bauteil (Achsträger)
Klemmring

Claims

KugelhülsengelenkPatentansprüche
1. Kugelhülsengelenk mit einem Hülsenzapfen (1), einem an dem Hülsenzapfen (1) vorhandenen kugeligen Lagerabschnitt (2), einem auf dem kugeligen Lagerabschnitt (2) mittels einer Lagerschale (3) dreh- und schwenkbar gelagerten Gehäuse (4) und wenigstens einem Dichtungsbalg (5, 6) mit zwei zur Abdichtung geeigneten Randbereichen (7, 8, 9, 10), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Randbereich (7, 8) des Dichtungsbalges (5, 6) um eine
Stirnseite (11, 12) des Hülsenzapfens (1) herumgeführt ist.
2. Kugelhülsengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der um die Stirnseite (11, 12) des Hülsenzapfens (1) herumgeführte, erste Randbereich (7, 8) des Dichtungsbalges (5, 6) in einer im Hülsenzapfen (1) vorhandenen Befestigungsbohrung (13) endet.
3. Kugelhülsengelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Randbereich (7, 8) des Dichtungsbalges (5, 6) unter Vorspannung an der Stirnseite (11, 12) anliegt und in der Befestigungsbohrung (13) des Hülsenzapfens (1) endet und dadurch eine Dichtung bildet.
4. Kugelhülsengelenk nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Randbereich (7, 8) des Dichtungsbalges (5, 6) klemmend zwischen der Stirnseite (11, 12) des Hülsenzapfens (1) und einem das Kugelhülsengelenk aufnehmenden Bauteil (21) eingesetzt ist.
5. Kugelhülsengelenk nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Randbereich (7, 8) des Dichtungsbalges (5, 6) einen Klemmring (22) aufweist.
6. Kugelhülsengelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (22) im Querschnitt L-förmig ist.
7. Kugelhülsengelenk nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Randbereich (9, 10) des Dichtungsbalges (5, 6) dichtend an dem Gehäuse (4) anliegt oder dichtend mit dem Gehäuse (4) verbunden ist.
8. Kugelhülsengelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Randbereich (9, 10) des Dichtungsbalges (5, 6) eine Stoffschlüssige Verbindung mit einem in eine korrespondierende Nut (14, 15) des Gehäuses (4) eingesetzten Ring (16, 17) aufweist.
9. Kugelhülsengelenk nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der um die Stirnseite (11, 12) des Hülsenzapfens (1) herumgeführte, erste Randbereich (7, 8) des Dichtungsbalges (5, 6) einen zu seinem offenen Ende hin abnehmenden Querschnitt aufweist.
10. Kugelhülsengelenk nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelhülsengelenk zwei baugleiche Dichtungsbälge (5, 6) aufweist, die koaxial und spiegelbildlich zueinander zwischen Gehäuse (4) und Hülsenzapfen (1) angeordnet sind und deren erste Randbereiche (7, 8) um je eine Stirnseite (11, 12) des Hülsenzapfens (1) herum und schlauchartig bis in die Befestigungsbohrung (13) des Hülsenzapfens (1) hinein geführt sind.
11. Kugelhülsengelenk nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenzapfen (1) in einem Achsträger (21) und das Gehäuse (4) des Kugelhülsengelenkes in einem mit dem Achsträger (21) korrespondierenden Lenker (20) eines Kraftfahrzeuges aufgenommen sind.
PCT/DE2010/050034 2009-06-10 2010-05-31 Kugelhülsengelenk Ceased WO2010142288A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009026884.7 2009-06-10
DE200910026884 DE102009026884A1 (de) 2009-06-10 2009-06-10 Kugelhülsengelenk

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