DE102009031284B4 - Bearing and seal assembly - Google Patents

Bearing and seal assembly Download PDF

Info

Publication number
DE102009031284B4
DE102009031284B4 DE102009031284.6A DE102009031284A DE102009031284B4 DE 102009031284 B4 DE102009031284 B4 DE 102009031284B4 DE 102009031284 A DE102009031284 A DE 102009031284A DE 102009031284 B4 DE102009031284 B4 DE 102009031284B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
joint
sealing bellows
sealing
ball
elevation
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.)
Active
Application number
DE102009031284.6A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102009031284A1 (en
Inventor
Uwe Forthaus
Ulrich Mette
Alexander Paul
Harald Walter
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.)
THK Rhythm Automotive GmbH
Original Assignee
THK Rhythm Automotive GmbH
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
Priority to DE102009031284.6A priority Critical patent/DE102009031284B4/en
Application filed by THK Rhythm Automotive GmbH filed Critical THK Rhythm Automotive GmbH
Priority to US13/381,681 priority patent/US8684621B2/en
Priority to EP20130163814 priority patent/EP2639464B1/en
Priority to ES13163817.3T priority patent/ES2537900T3/en
Priority to ES10742403.8T priority patent/ES2462500T3/en
Priority to ES13163814.0T priority patent/ES2536703T3/en
Priority to PCT/DE2010/000725 priority patent/WO2011000352A2/en
Priority to CN201080029486.1A priority patent/CN102575705B/en
Priority to EP10742403.8A priority patent/EP2449274B1/en
Priority to EP13163817.3A priority patent/EP2631499B1/en
Publication of DE102009031284A1 publication Critical patent/DE102009031284A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009031284B4 publication Critical patent/DE102009031284B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619Ball-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
    • F16C11/0623Construction or details of the socket member
    • F16C11/0642Special features of the plug or cover on the blind end of the socket
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0666Sealing means between the socket and the inner member shaft
    • F16C11/0671Sealing means between the socket and the inner member shaft allowing operative relative movement of joint parts due to flexing of the sealing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/416Ball or spherical joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/42Joints with cam surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/44Centering or positioning means
    • B60G2204/4404Retainers for holding a fixing element, e.g. bushing, nut, bolt etc., until it is tightly fixed in position

Landscapes

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

Abstract

Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe (241) für ein Kugelgelenk (200), umfassend eine Gelenkschale (210), in der ein Kugelkopf (208) eines Kugelzapfens (206) schwenkbeweglich aufnehmbar ist, wobei die Gelenkschale (210) einen Halteflansch (240) aufweist, und einen Dichtungsbalg (242), der an dem Halteflansch (240) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Halteflansch (240) eine Erhebung (246) und in einem Randbereich des Dichtungsbalgs (242) eine Aussparung (248) ausgebildet sind, wobei die Aussparung (248) des Dichtungsbalgs (242) und die Erhebung (246) des Halteflansches (240) miteinander verknüpft sind und wobei die Erhebung (246) eine Hinterschneidung aufweist.Bearing and sealing assembly (241) for a ball joint (200), comprising a joint shell (210) in which a ball head (208) of a ball pin (206) can be swivel-mounted, the joint shell (210) having a holding flange (240), and a sealing bellows (242) which is fastened to the holding flange (240), characterized in that an elevation (246) and a recess (248) are formed on the holding flange (240) and in a peripheral region of the sealing bellows (242), wherein the recess (248) of the sealing bellows (242) and the elevation (246) of the holding flange (240) are linked to one another and the elevation (246) has an undercut.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe für ein Kugelgelenk.The invention relates to a bearing and seal assembly for a ball joint.

Kugelgelenke für Kraftfahrzeuge werden mittels eines Dichtungsbalges bzw. einer Dichtungsmanschette gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit bzw. gegen Austreten von Gelenkfett geschützt. Hierbei treten zwei Abdichtbereiche auf: Einerseits an der Verbindung des Dichtungsbalges zum Gehäuse (Festsitz des Dichtungsbalges), im folgenden als „gehäuseseitige Dichtung“ bezeichnet, und andererseits an der Verbindung des Dichtungsbalgs zum Kugelzapfen (an der sich der Balg drehend auf dem Kugelzapfen bewegt), im folgenden als „zapfenseitige Dichtung“ bezeichnet. Bei den heute üblichen Anwendungen kommen zur beidseitigen Befestigung des Dichtungsbalgs am Gehäuse und am Kugelzapfen Spannringe zum Einsatz, mittels der die gewünschte Dichtwirkung zwischen Dichtungsbalg und Gehäuse bzw. Kugelzapfen erreicht wird. Diese Kombination ist wegen der vergleichsweisen hohen Herstellungskosten nachteilig.Ball joints for motor vehicles are protected against the ingress of dirt and moisture or against the escape of joint grease by means of a sealing bellows or a sealing sleeve. Two sealing areas occur here: on the one hand at the connection of the sealing bellows to the housing (tight fit of the sealing bellows), hereinafter referred to as "housing-side seal", and on the other hand at the connection of the sealing bellows to the ball stud (at which the bellows rotates on the ball stud) , hereinafter referred to as "pin-side seal". In today's common applications, clamping rings are used to fasten the sealing bellows on both sides of the housing and on the ball pin, by means of which the desired sealing effect between the sealing bellows and the housing or ball pin is achieved. This combination is disadvantageous because of the comparatively high manufacturing costs.

Die Anbindung eines Dichtungsbalgs am Gehäuse erfolgt heute standardmäßig über eine am Gehäuse angebrachte Balgnut, in der der Dichtungsbalg konturkonform positioniert wird. Eine solche Anbindung ist z.B. aus DE 199 00 072 C2 bekannt und in 10 in einer Querschnittsansicht gezeigt. Der Anpressdruck, der für die Abdichtleistung erforderlich ist, wird durch ein Spannmittel (in der Regel ein Spannring) aufgebracht, um kundenspezifizierte Abdichtungstest zu erfüllen. Die in 10 gezeigte Anbindung des Dichtungsbalgs ist wegen des erforderlichen Spannrings und seiner Montage mit zusätzlichen Kosten verbunden.The standard way of connecting a sealing bellows to the housing is via a bellows groove attached to the housing, in which the sealing bellows is positioned in accordance with the contour. Such a connection is off, for example DE 199 00 072 C2 known and in 10 shown in a cross-sectional view. The contact pressure required for the sealing performance is applied by a clamping device (usually a clamping ring) in order to fulfill customer-specific sealing tests. In the 10 shown connection of the sealing bellows is associated with additional costs because of the required clamping ring and its assembly.

Im Stand der Technik sind alternativ zur Anbindung gemäß 10 weitere Prinzipien bekannt, mit denen sich der Dichtungsbalg an dem Kugelzapfen bzw. am Gehäuse positionieren lässt. 11 zeigt eine Lösung mit im Dichtungsbalg integrierten Klemmringen, die einen Festsitz des Dichtungsbalg auf dem Gehäuse bzw. einen Dichtsitz an dem Kugelzapfen herstellen. 12 zeigt eine Lösung mit einem außen am Dichtungsbalg aufgebrachten Metallring, der durch Umformung kraftschlüssig mit dem Gehäuse verbunden wird. Schließlich ist in 13 eine Lösung mit einer spannmittelfreien gehäuseseitigen Abdichtung gezeigt, die den Dichtungsbalg zwischen Gelenkschale und Gehäuse einklemmt. Hierbei ist jedoch zwischen Dichtungsbalg und Gelenkschale keine form- oder kraftschlüssige Verbindung vorgesehen, so dass eine Vormontage von Dichtungsbalg und Gelenkschale nicht möglich ist.In the prior art, alternative to the connection according to 10 further principles are known with which the sealing bellows can be positioned on the ball stud or on the housing. 11 shows a solution with integrated clamping rings in the sealing bellows, which produce a tight fit of the sealing bellows on the housing or a sealing seat on the ball stud. 12 shows a solution with a metal ring attached to the outside of the sealing bellows, which is non-positively connected to the housing by reshaping. Finally in 13 a solution with a clamping agent-free seal on the housing is shown, which clamps the sealing bellows between the joint shell and the housing. However, no positive or non-positive connection is provided between the sealing bellows and the joint shell, so that a pre-assembly of the sealing bellows and the joint shell is not possible.

Die US 5,489,161 A zeigt ein weiteres Kugelgelenk, dessen Dichtungsbalg zwischen einem Gelenkgehäuse und einer Gelenkschale eingeklemmt ist. Der Dichtungsbalg weist zudem Fortsätze auf, die mit an der Gelenkschale angeordneten Vertiefungen kooperieren.The US 5,489,161 A shows another ball joint, the sealing bellows is clamped between a joint housing and a joint shell. The sealing bellows also has extensions which cooperate with depressions arranged on the joint shell.

Ferner zeigt die EP 0 775 841 B1 eine Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein zugehöriges Kugelgelenk.Furthermore, the EP 0 775 841 B1 a bearing and seal assembly according to the preamble of claim 1 and an associated ball joint.

Entsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe für ein Kugelgelenk zu schaffen, mit der ein solches Kugelgelenk preiswerter und einfacher hergestellt werden kann.Accordingly, the object of the invention is to provide a bearing and seal assembly for a ball joint, with which such a ball joint can be manufactured more cheaply and easily.

Diese Aufgabe wird durch eine Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by a bearing and seal assembly with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are defined in the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe ist für einen Einsatz bei einem Kugelgelenk vorgesehen, um einen Kugelzapfen des Kugelgelenks geeignet schwenkbeweglich zu lagern und das Gelenk sowohl vor einem Eindringen von Schmutz, Feuchtigkeit und dergleichen von außen abzuschirmen als auch ein Austreten von Lagerfett zu verhindern. Diese Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe umfasst eine Gelenkschale, in der ein Kugelkopf eines Kugelzapfens schwenkbeweglich aufgenommen werden kann, wobei die Gelenkschale einen Halteflansch aufweist, und einen Dichtungsbalg, der an dem Halteflansch befestigt ist.A bearing and seal assembly according to the invention is intended for use in a ball joint in order to suitably pivotably mount a ball pin of the ball joint and to shield the joint from the ingress of dirt, moisture and the like from the outside and to prevent bearing grease from escaping. This bearing and seal assembly comprises a joint shell in which a ball head of a ball pin can be pivotally received, the joint shell having a retaining flange, and a sealing bellows which is fastened to the retaining flange.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Baugruppe besteht darin, dass sie die Möglichkeit bietet, vor der Montage in das Gelenkgehäuse des Kugelgelenks eine Unterbaugruppe bestehend aus Gelenkschale und Dichtungsbalg zu bilden. Diese Unterbaugruppe wird dadurch erzeugt, dass der Dichtungsbalg an dem Halteflansch der Gelenkschale formschlüssig und/oder kraftschlüssig befestigt ist. Durch diese Befestigung des Dichtungsbalgs an dem Halteflansch wird der Montageprozess zur Herstellung des Kugelgelenks wesentlich vereinfacht und preiswerter, da die genannte Unterbaugruppe bereits im Vorfeld vor- bereitet werden kann und dadurch in Bezug auf Gelenkschale und Dichtungsbalg ein separates Handling bzw. ein aufwendiges Montieren entfällt.The main advantage of the assembly according to the invention is that it offers the possibility of forming a subassembly consisting of a joint shell and a sealing bellows prior to installation in the joint housing of the ball joint. This subassembly is produced in that the sealing bellows is attached to the holding flange of the joint shell in a positive and / or non-positive manner. This fastening of the sealing bellows to the holding flange considerably simplifies and cheaper the assembly process for producing the ball joint, since the subassembly mentioned can be prepared in advance and, as a result, there is no need for separate handling or complex assembly in relation to the joint shell and sealing bellows.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Halteflansch radial umlaufend ausgebildet sein. Dies gewährleistet eine sehr zuverlässige Anbindung des Dichtungsbalgs an den Halteflansch. Alternativ ist es auch möglich, den Halteflansch in mehreren voneinander getrennten Segmenten auszubilden, wodurch die Elastizität der Gelenkschale und damit ein Einknüpfen des Kugelkopfes des Kugelzapfens erleichtert wird.In an advantageous development of the invention, the holding flange can be designed to run radially all round. This ensures a very reliable connection of the sealing bellows to the holding flange. Alternatively, it is also possible to form the retaining flange in a plurality of segments which are separate from one another, as a result of which the elasticity of the joint shell and so that it is easier to attach the ball head of the ball pin.

Erfindungsgemäß ist am Halteflansch eine Erhebung und in einem Randbereich des Dichtungsbalgs eine Aussparung ausgebildet, wobei die Aussparung des Dichtungsbalgs und die Erhebung des Halteflansches miteinander verknüpft sind. Die Erhebung weist zudem eine Hinterschneidung auf. Somit ist durch die genannte Verknüpfung der Aussparung mit der Erhebung eine formschlüssige Verbindung zwischen Dichtungsbalg und Halteflansch gegeben. Zweckmäßigerweise kann die Hinterschneidung der Erhebung kugelig, ballig oder winkelig ausgeführt sein. Da der Dichtungsbalg üblicherweise aus einem gummielastischen Material hergestellt ist, ist es ohne weiteres möglich, die Aussparung des Dichtungsbalgs in Eingriff mit der Erhebung des Halteflansches zu bringen.According to the invention, an elevation is formed on the holding flange and a recess is formed in an edge region of the sealing bellows, the recess of the sealing bellows and the elevation of the holding flange being linked to one another. The survey also shows an undercut. A positive connection between the sealing bellows and the holding flange is thus provided by the above-mentioned connection of the recess with the elevation. The undercut of the elevation can expediently be spherical, spherical or angled. Since the sealing bellows is usually made of a rubber-elastic material, it is easily possible to bring the recess of the sealing bellows into engagement with the elevation of the holding flange.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Erhebung in gleicher Weise wie der Halteflansch und in Übereinstimmung mit diesem in Segmenten ausgebildet sein. Dies bietet Vorteile für die Herstellbarkeit der Gelenkschale dank einer besseren bzw. einfacheren Entformbarkeit aus dem Werkzeug, insbesondere dann, wenn die Erhebung eine Hinterschneidung aufweist. Abweichend hiervon ist es auch möglich, dass allein die Erhebung in segmentartigen Abschnitten ausgebildet ist, wodurch in gleicher Weise eine vereinfachte Entformbarkeit aus dem Werkzeug gewährleistet ist.In an advantageous development of the invention, the elevation can be designed in segments in the same way as the holding flange and in accordance with it. This offers advantages for the manufacturability of the joint shell thanks to a better or easier demoldability from the tool, in particular if the elevation has an undercut. Deviating from this, it is also possible that the elevation alone is formed in segment-like sections, which in the same way ensures that the mold can be removed from the mold in a simplified manner.

Ergänzend oder alternativ zu der genannten formschlüssigen Verbindung ist es des Weiteren möglich, den Dichtungsbalg mit dem Halteflansch form- bzw. stoffschlüssig zu verbinden. Dies kann geeignet durch Verwendung eines Klebstoffs und/oder durch Erzeugen einer stoffschlüssigen Verbindung erfolgen.In addition or as an alternative to the positive connection mentioned, it is also possible to connect the sealing bellows to the retaining flange in a positive or material connection. This can be done suitably by using an adhesive and / or by creating a material connection.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Dichtungsbalg an einer Seite entgegengesetzt zur Aussparung eine Anlagefläche aufweisen, an der eine Dichtlamellenstruktur ausgebildet ist. Bei vollständig montiertem Kugelgelenk wird diese Anlagefläche des Dichtungsbalgs gegen eine Gehäusefläche gepresst, woraus eine ausgezeichnete gehäuseseitige Gelenkabdichtung des montierten Kugelgelenks resultiert.In an advantageous development of the invention, the sealing bellows can have a contact surface on one side opposite to the recess, on which a sealing lamella structure is formed. When the ball joint is fully assembled, this contact surface of the sealing bellows is pressed against a housing surface, which results in an excellent joint sealing of the assembled ball joint on the housing side.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Baugruppe stellen sich wie folgt dar:

  • - form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen Dichtungsbalg und Gelenkschale, was die Bildung einer vormontierten Unterbaugruppe ermöglicht,
  • - Entfall eines zusätzlichen gehäuseseitigen Spannmittels,
  • - Erfüllung der Abdichtbedingungen kundenspezifizierter Lastenhefte, und
  • - Kostensenkung gegenüber herkömmlichen Abdichtsystemen.
The advantages of the assembly according to the invention are as follows:
  • - positive and / or non-positive connection between the sealing bellows and the joint shell, which enables the formation of a pre-assembled subassembly,
  • - no additional clamping device on the housing side,
  • - fulfillment of the sealing conditions of customer-specific specifications, and
  • - Cost reduction compared to conventional sealing systems.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination indicated in each case, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically below using an embodiment in the drawing and is described in detail with reference to the drawing.

Es zeigen:

  • 1 eine Querschnittsansicht einer Gelenkschale einer erfindungsgemäßen Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe,
  • 2 eine Querschnittsansicht eines Dichtungsbalgs einer erfindungsgemäßen Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe,
  • 3 eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe in Verbindung mit einem Kugelzapfen, wobei der Dichtungsbalg an dem Halteflansch der Gelenkschale befestigt ist,
  • 4 den Bereich I von 3 in einer vergrößerten Ansicht,
  • 5 prinzipiell vereinfachte Darstellungen für ein Verknüpfen des Dichtungsbalgs mit dem Halteflansch,
  • 6 eine Querschnittsansicht eines Kugelgelenks mit einer Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe von 3, und
  • 7-9 Perspektivansichten der Gelenkschale in einer jeweils weiteren Ausführungsform, und
  • 10-13 verschiedene Kugelgelenke nach dem Stand der Technik.
Show it:
  • 1 2 shows a cross-sectional view of a joint shell of a bearing and seal assembly according to the invention,
  • 2 2 shows a cross-sectional view of a sealing bellows of a bearing and sealing assembly according to the invention,
  • 3 2 shows a cross-sectional view of the bearing and seal assembly according to the invention in connection with a ball pin, the sealing bellows being fastened to the holding flange of the joint shell,
  • 4 the area I of 3 in an enlarged view,
  • 5 principally simplified representations for linking the sealing bellows to the holding flange,
  • 6 a cross-sectional view of a ball joint with a bearing and seal assembly of 3 , and
  • 7-9 Perspective views of the joint shell in a further embodiment, and
  • 10-13 various ball joints according to the prior art.

1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Gelenkschale 210, die eine Öffnung 211 und einen Polkappenbereich 213 mit geschlossener Mantelfläche aufweist. Angrenzend an den Polkappenbereich 213 ist an der Gelenkschale 210 eine Mehrzahl von Verrastungselementen 212 in Form von Schnapphaken angebracht. Angrenzend an ihre Öffnung 211 umfasst die Gelenkschale 210 einen Halteflansch 240, der zweckmäßigerweise radial umlaufend ausgebildet ist. In einem Randbereich dieses Halteflansches 240 ist eine stegartige Erhebung 246 ausgebildet. 1 shows a cross-sectional view of a joint shell 210 that have an opening 211 and a polar cap area 213 with a closed outer surface. Adjacent to the polar cap area 213 is on the joint shell 210 a plurality of locking elements 212 attached in the form of snap hooks. Adjacent to their opening 211 includes the joint shell 210 a retaining flange 240 , which is expediently radially circumferential. In an edge area of this retaining flange 240 is a web-like elevation 246 educated.

2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Dichtungsbalgs 242, der aus einem gummielastischen Material hergestellt ist. An einem oberen Rand 243 dieses Dichtungsbalgs ist innenliegend eine Aussparung 248 in Form einer Nut ausgebildet. Komplementär zu der Erhebung 246 verläuft diese Nut 248 ebenfalls radial umlaufend. Der obere Rand 243 des Dichtungsbalgs 242 ist zur Kontaktanlage mit einem Gelenkgehäuse 202 eines Kugelgelenks 200 vorgesehen. Dem- gegenüber dient der untere Rand 244 des Dichtungsbalgs 242 in Form eines so genannten Balgmundes dazu, dichtend an einem Kugelzapfen 206 anzuliegen, wobei dabei sowohl rotatorische Drehbewegungen des Kugelzapfens als auch Kippbewegungen des Kugelzapfens um seine Längsachse möglich sind. 2 shows a cross-sectional view of a sealing bellows 242 which is made of a rubber-elastic material. On an upper edge 243 this bellows is a recess on the inside 248 formed in the form of a groove. Complementary to the survey 246 runs this groove 248 also radially circumferential. The top edge 243 of the sealing bellows 242 is for contact system with an articulated housing 202 a ball joint 200 intended. In contrast, the lower margin serves 244 of the sealing bellows 242 in the form of a so-called bellows mouth, sealing on a ball stud 206 to lie, whereby both rotational rotary movements of the ball pin and tilting movements of the ball pin about its longitudinal axis are possible.

Unter Verwendung der Gelenkschale 210 (1) und des Dichtungsbalgs 242 (2) lässt sich eine so genannte Unterbaugruppe 241 bereitstellen, indem der Dichtungsbalg 242 an dem Halteflansch 240 geeignet befestigt wird. Hierzu wird die Nut 248 mit der Erhebung 246 verknüpft. Die Unterbaugruppe, bestehend aus der Gelenkschale 210 und dem Dichtungsbalg 242, kann anschließend mit einem Kugelzapfen 206 verbunden werden, indem ein Kugelkopf 208 des Kugelzapfens 206 durch die Öffnung 211 der Gelenkschale 210 eingeführt und dadurch in die Gelenkschale 210 eingerastet wird. Abweichend hiervon ist es auch möglich, zunächst den Kugelzapfen mit seinem Kugelkopf in die Gelenkschale einzusetzen und darin zu verrasten, bevor die Gelenkschale und der Dichtungsbalg zur Bildung der Unterbaugruppe 241 miteinander verbunden werden. Bei einer Herstellung der Gelenkschale 210 aus Kunststoff ist diese ausreichend elastisch, so dass das Einrasten des Kugelkopfes 208 infolge einer geringfügigen Aufweitung bzw. Spreizung der Gelenkschale möglich ist. 3 zeigt eine Querschnittsansicht einer solchen vormontierten Einheit, bei der die Unterbaugruppe, bestehend aus Gelenkschale 210 und Dichtungsbalg 242, bereits mit dem Kugelzapfen 206 verbunden ist. Es ist zu erkennen, dass der untere Rand 244 des Dichtungsbalgs 242 dichtend in Kontakt mit dem Kugel- zapfen 206 ist und somit eine zuverlässige zapfenseitige Dichtung gewährleistet.Using the joint cup 210 ( 1 ) and the sealing bellows 242 ( 2 ) a so-called subassembly 241 provide by the sealing bellows 242 on the retaining flange 240 is attached appropriately. For this, the groove 248 with the elevation 246 connected. The subassembly, consisting of the joint shell 210 and the sealing bellows 242 , can then be used with a ball stud 206 be connected by a ball head 208 of the ball stud 206 through the opening 211 the joint shell 210 inserted and thereby into the joint socket 210 is snapped into place. Deviating from this, it is also possible to first insert the ball pin with its ball head into the joint shell and lock it in place before the joint shell and the sealing bellows to form the subassembly 241 be connected to each other. When manufacturing the joint shell 210 made of plastic, this is sufficiently elastic so that the ball head snaps into place 208 is possible due to a slight expansion or spreading of the joint socket. 3 shows a cross-sectional view of such a preassembled unit, in which the sub-assembly, consisting of joint shell 210 and sealing bellows 242 , already with the ball stud 206 connected is. It can be seen that the bottom 244 of the sealing bellows 242 sealingly in contact with the ball stud 206 is and thus ensures a reliable pin-side seal.

4 zeigt den Bereich 201 von 3 in einer vergrößerten Darstellung, nämlich die Verknüpfung der Nut 248 mit der Erhebung 246. Die Erhebung 246 ist an ihrem freien Ende ballig ausgeführt und bildet somit eine Hinterschneidung. Infolge der elastischen Eigenschaften des Dichtungsbalgs 242 lässt sich die Nut 248 ohne weiteres auf die Erhebung 246 aufbringen, so dass das ballige Ende der Erhebung 246 vollständig innerhalb der Nut 248 aufgenommen ist. Die Hinterschneidung der Erhebung 246 führt somit zu einer formschlüssigen Verbindung mit dem Dichtungsbalg 242. Im Ergebnis ist dadurch der Dichtungsbalg 242 an bzw. auf dem Halteflansch 240 sowohl axial als auch radial gesichert gehalten. 4 shows the area 201 of 3 in an enlarged view, namely the connection of the groove 248 with the elevation 246 , The assessment 246 is crowned at its free end and thus forms an undercut. Due to the elastic properties of the sealing bellows 242 the groove 248 without further ado on the survey 246 apply so that the crowned end of the bump 246 completely within the groove 248 is recorded. The undercut of the survey 246 thus leads to a positive connection with the sealing bellows 242 , The result is the sealing bellows 242 on or on the holding flange 240 held axially and radially secured.

5 zeigt prinzipiell vereinfacht weitere Varianten für eine Ausgestaltung der Erhebung 246, wobei die Varianten a-e alle einen Hinterschnitt aufweisen und somit eine formschlüssige Verbindung zwischen Dichtungsbalg und Halte- flansch sowohl in axialer als auch in radialer Richtung gewährleisten. Bei der Variante gemäß f kann die Verbindung zwischen Dichtungsbalg und Halteflansch zusätzlich kraftschlüssig ausgebildet sein, zum Beispiel durch Verwendung von Klebstoff oder dergleichen, so dass auch für diese Variante eine Fixierung des Dichtungsbalgs in axialer als auch in radialer Richtung sichergestellt ist. Im Übrigen ist die Verwendung von Klebstoff oder dergleichen zur Erzielung einer ergänzenden kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Dichtungsbalg 242 und dem Halteflansch 240 auch für die Varianten a-e möglich. 5 shows in simplified form, in principle, further variants for a design of the survey 246 , the variants ae all have an undercut and thus ensure a positive connection between the sealing bellows and the holding flange both in the axial and in the radial direction. In the variant according to f, the connection between the sealing bellows and the holding flange can additionally be designed to be non-positive, for example by using adhesive or the like, so that a fixing of the sealing bellows in the axial as well as in the radial direction is also ensured for this variant. Incidentally, the use of adhesive or the like to achieve a complementary non-positive connection between the sealing bellows 242 and the retaining flange 240 also possible for variants ae.

In 4 ist zu erkennen, dass an dem Dichtungsbalg 242 an seiner Seite entgegengesetzt zur Nut 248 eine Dichtlamellenstruktur 250 ausgebildet ist. Diese Dichtlamellenstruktur 250 bildet eine Anlagefläche 252, die mit einem Gelenkgehäuse 202 bei montiertem Kugelgelenk 200 verklemmt wird, wie nachstehend noch im Detail erläutert.In 4 can be seen that on the sealing bellows 242 on its side opposite to the groove 248 a sealing lamellar structure 250 is trained. This sealing lamellar structure 250 forms a contact surface 252 that with a joint housing 202 with mounted ball joint 200 is jammed, as explained in detail below.

6 zeigt eine Querschnittsansicht eines vollständig montierten Kugelgelenks 200, wobei nun die Gelenkschale 210 in eine Ausnehmung 204 des Gelenkgehäuses 202 eingesetzt ist. Eine verliersichere Verrastung der Gelenkschale 210 innerhalb der Ausnehmung 204 erfolgt über die Schnapphaken 212, die mit einem Randbereich 203 der Ausnehmung 204 verrasten. Die axiale Höhe der Gelenkschale 210 ist dabei geeignet so bemessen, dass im eingebauten Zustand die Dichtlamellenstruktur 250 des Dichtungsbalgs 242 von unten gegen das Gelenkgehäuse 202 gepresst wird. Hieraus resultiert in Verbindung mit der Verknüpfung der Nut 248 auf der Erhebung 246 eine besonders große Dichtigkeit des Dichtungsbalgs 242 an seinem oberen Rand 243 bzw. der gehäuseseitigen Dichtung. 6 shows a cross-sectional view of a fully assembled ball joint 200 , now the joint shell 210 into a recess 204 of the joint housing 202 is inserted. A captive locking of the joint shell 210 inside the recess 204 takes place via the snap hooks 212 that with an edge area 203 the recess 204 lock. The axial height of the joint cup 210 is suitably dimensioned so that the sealing lamella structure when installed 250 of the sealing bellows 242 from below against the joint housing 202 is pressed. This results in connection with the connection of the groove 248 on the elevation 246 a particularly high level of tightness of the sealing bellows 242 at its top 243 or the housing-side seal.

Der Montageprozess für das in 6 gezeigte Kugelgelenk 200 erfolgt in der Weise, dass zunächst die Unterbaugruppe, bestehend aus dem Dichtungsbalg 242 und der Gelenkschale 210, durch die formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung dieser beiden Elemente gebildet wird. In einem nächsten Schritt wird dann der Kugelzapfen 206 in die Gelenkschale 210 eingeführt und darin verrastet (vgl. 3). Wie bereits vorstehend erläutert, kann der Kugel- zapfen vor oder auch nach Bildung der Unterbaugruppe, die aus der Gelenkschale und dem Dichtungsbalg besteht, mit seinem Kugelkopf in die Gelenk- schale eingesetzt und mit ihr verrastet werden, um dadurch die genannte vor- montierte Einheit zu bilden. Anschließend wird in einem letzten Schritt die vor- montierte Einheit, bestehend aus Kugelzapfen, Gelenkschale und Dichtungs- balg, mit dem Gelenkgehäuse 202 verbunden, indem die Gelenkschale 210 in die Ausnehmung 204 des Gelenkgehäuses 202 eingeführt und wie vorstehend erläutert darin verrastet wird.The assembly process for the in 6 shown ball joint 200 takes place in such a way that first the subassembly consisting of the sealing bellows 242 and the joint cup 210 , is formed by the positive and / or non-positive connection of these two elements. In a next step, the ball stud is then 206 in the joint cup 210 introduced and locked in place (cf. 3 ). As already explained above, the ball stud can be inserted with its ball head into the joint shell and locked with it before or after formation of the subassembly, which consists of the joint shell and the sealing bellows, in order thereby to achieve the above-mentioned pre-assembled unit to build. Then, in a last step, the pre-assembled unit, consisting of ball stud, joint shell and sealing bellows, with the joint housing 202 connected by the joint cup 210 into the recess 204 of the joint housing 202 introduced and locked therein as explained above.

In den 7-9 sind alternative Ausführungsformen für die Gelenkschale 210 jeweils in einer Perspektivansicht gezeigt, in Abwandlung zu der in 1 gezeigten Ausführungsform. Bei der Variante gemäß 7 sind sowohl der Halte- flansch 240 als auch die Erhebung 246 segmentartig bzw. geschlitzt ausgebildet, was zu einer verbesserten Elastizität der Gelenkschale beim Verrasten mit dem Kugelkopf 206 führt und zu Vereinfachung der Herstellung in Folge einer verbesserten Entformbarkeit aus dem Werkzeug führt. Bei der Variante von 8 ist lediglich die Erhebung 246 segmentartig mit dazwischen liegenden Spalten 247 ausgebildet. Bei der Variante von 9 ist ausschließlich der Halte- flansch 240 mit einem daran angrenzenden unteren Bereich der Gelenkschale 210 geschlitzt ausgebildet sind, wobei die Erhebung 246 radial umlaufend ausgebildet ist.In the 7-9 are alternative embodiments for the joint shell 210 each shown in a perspective view, in a modification to that in 1 shown embodiment. In the variant according to 7 are both the holding flange 240 as well as the elevation 246 designed segment-like or slotted, which leads to an improved elasticity of the joint shell when locked with the ball head 206 leads to simplification of production as a result of improved mold release from the tool. In the variant of 8th is just the survey 246 segment-like with columns in between 247 educated. In the variant of 9 is only the holding flange 240 with an adjoining lower area of the joint socket 210 are formed slotted, the elevation 246 is formed radially circumferential.

Claims (8)

Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe (241) für ein Kugelgelenk (200), umfassend eine Gelenkschale (210), in der ein Kugelkopf (208) eines Kugelzapfens (206) schwenkbeweglich aufnehmbar ist, wobei die Gelenkschale (210) einen Halteflansch (240) aufweist, und einen Dichtungsbalg (242), der an dem Halteflansch (240) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Halteflansch (240) eine Erhebung (246) und in einem Randbereich des Dichtungsbalgs (242) eine Aussparung (248) ausgebildet sind, wobei die Aussparung (248) des Dichtungsbalgs (242) und die Erhebung (246) des Halteflansches (240) miteinander verknüpft sind und wobei die Erhebung (246) eine Hinterschneidung aufweist.Bearing and sealing assembly (241) for a ball joint (200), comprising a joint shell (210) in which a ball head (208) of a ball pin (206) can be swivel-mounted, the joint shell (210) having a holding flange (240), and a sealing bellows (242) which is fastened to the holding flange (240), characterized in that an elevation (246) and a recess (248) are formed on the holding flange (240) and in a peripheral region of the sealing bellows (242) the recess (248) of the sealing bellows (242) and the elevation (246) of the holding flange (240) are linked to one another and the elevation (246) has an undercut. Baugruppe (241) nach Anspruch 1, bei der der Halteflansch (240) radial umlaufend oder in Segmenten ausgebildet ist.Assembly (241) after Claim 1 , in which the retaining flange (240) is designed to be radially circumferential or in segments. Baugruppe (241) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Dichtungsbalg (242) an dem Halteflansch (240) formschlüssig und/oder kraftschlüssig befestigt ist.Assembly (241) after Claim 1 or 2 , in which the sealing bellows (242) on the holding flange (240) is positively and / or non-positively attached. Baugruppe (241) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Hinterschneidung kugelig, ballig oder winklig ausgeführt ist.Assembly (241) according to one of the preceding claims, in which the undercut is spherical, spherical or angled. Baugruppe (241) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Dichtungsbalg (242) an einer Seite entgegengesetzt zur Aussparung (248) eine Anlagefläche (252) aufweist, an der eine Dichtlamellenstruktur (250) ausgebildet ist.Assembly (241) according to one of the preceding claims, in which the sealing bellows (242) has a contact surface (252) on one side opposite to the recess (248), on which a sealing lamellar structure (250) is formed. Baugruppe (241) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Erhebung (246) radial umlaufend oder in Segmenten ausgebildet ist.Assembly (241) according to one of the preceding claims, in which the elevation (246) is designed to run radially or in segments. Kugelgelenk (200), umfassend ein Gelenkgehäuse (202), das eine Ausnehmung (204) aufweist, eine Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe (241) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, und einen Kugelzapfen (206) mit einem Kugelkopf (208), der in der Gelenkschale (210) der Lagerungs- und Dichtungsbaugruppe (241) schwenkbeweglich aufgenommen ist, wobei die Gelenkschale (210) in die Ausnehmung (204) des Gelenkgehäuses (202) eingesetzt ist.Ball joint (200), comprising a joint housing (202) having a recess (204), a bearing and seal assembly (241) according to one of the Claims 1 to 6 , and a ball pin (206) with a ball head (208) which is pivotally received in the joint shell (210) of the bearing and seal assembly (241), the joint shell (210) in the recess (204) of the joint housing (202) is inserted. Kugelgelenk (200) nach Anspruch 7, bei dem die Dichtlamellenstruktur (250) der Anlagefläche (252) des Dichtungsbalgs (242) an dem Gelenkgehäuse (202) anliegt.Ball joint (200) after Claim 7 , in which the sealing lamellar structure (250) of the contact surface (252) of the sealing bellows (242) bears against the joint housing (202).
DE102009031284.6A 2009-06-30 2009-06-30 Bearing and seal assembly Active DE102009031284B4 (en)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009031284.6A DE102009031284B4 (en) 2009-06-30 2009-06-30 Bearing and seal assembly
EP10742403.8A EP2449274B1 (en) 2009-06-30 2010-06-24 Ball joint
ES13163817.3T ES2537900T3 (en) 2009-06-30 2010-06-24 Ball joint
ES10742403.8T ES2462500T3 (en) 2009-06-30 2010-06-24 Spherical joint
ES13163814.0T ES2536703T3 (en) 2009-06-30 2010-06-24 Spherical joint with sealing bellows
PCT/DE2010/000725 WO2011000352A2 (en) 2009-06-30 2010-06-24 Ball joint
US13/381,681 US8684621B2 (en) 2009-06-30 2010-06-24 Ball joint
EP20130163814 EP2639464B1 (en) 2009-06-30 2010-06-24 Ball joint with bellow seal
EP13163817.3A EP2631499B1 (en) 2009-06-30 2010-06-24 Ball joint
CN201080029486.1A CN102575705B (en) 2009-06-30 2010-06-24 Ball joint

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009031284.6A DE102009031284B4 (en) 2009-06-30 2009-06-30 Bearing and seal assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009031284A1 DE102009031284A1 (en) 2011-01-05
DE102009031284B4 true DE102009031284B4 (en) 2020-02-20

Family

ID=43298992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009031284.6A Active DE102009031284B4 (en) 2009-06-30 2009-06-30 Bearing and seal assembly

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009031284B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018220954B4 (en) * 2018-12-04 2020-06-25 Zf Friedrichshafen Ag Ball joint

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5489161A (en) * 1993-02-22 1996-02-06 Nhk Spring Co., Ltd. Ball joint equipped with a dust cover
EP0775841B1 (en) * 1995-11-23 2000-03-08 TRW Fahrwerksysteme GmbH & Co. KG Device for fixing the lining of a joint in a receiving opening
DE19900072C2 (en) * 1999-01-05 2003-04-10 Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co Attachment of a sealing bellows to the ball stud of a ball joint
DE102004046676A1 (en) * 2004-09-24 2006-04-20 Zf Friedrichshafen Ag Ball joint with sealing bellows

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5489161A (en) * 1993-02-22 1996-02-06 Nhk Spring Co., Ltd. Ball joint equipped with a dust cover
EP0775841B1 (en) * 1995-11-23 2000-03-08 TRW Fahrwerksysteme GmbH & Co. KG Device for fixing the lining of a joint in a receiving opening
DE19900072C2 (en) * 1999-01-05 2003-04-10 Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co Attachment of a sealing bellows to the ball stud of a ball joint
DE102004046676A1 (en) * 2004-09-24 2006-04-20 Zf Friedrichshafen Ag Ball joint with sealing bellows

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009031284A1 (en) 2011-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2631499B1 (en) Ball joint
EP1363743B1 (en) Shower head
DE19823781C2 (en) bearing shell
EP1181462B1 (en) Ball joint
DE102005008783B4 (en) Cuff for double joint
WO2007009423A1 (en) Method for manufacturing a ball and socket joint and joint manufactured according to said method
DE10246354B4 (en) CV joint boot
EP2257716A1 (en) Sealing subassembly of a ball joint, and ball joint
DE112019003571T5 (en) BALL SOCKET ASSEMBLY WITH PRESSED COVER PLATE AND METHOD FOR MANUFACTURING IT
DE102018106575B4 (en) BALL AND BALL CHAIN JOINT ASSEMBLY WITH A RETENTION DEVICE
WO2007012396A1 (en) Ball joint and sealing collar for a ball joint of this type
DE19953616A1 (en) Radial ring bearing set for ball joint connections
DE102017209890A1 (en) Ball joint for a two-point link and two-point link with such a ball joint
DE102009031284B4 (en) Bearing and seal assembly
DE102016204292A1 (en) bellows
WO2007115515A1 (en) Joint and/or bearing arrangement
WO2014048983A1 (en) Ball joint and method for producing a ball joint
DE102009031738A1 (en) Ball joint for motor vehicle, has bellows provided with housing-sided seat, and ball head accommodated in joint shell in pivotable manner, where joint shell is inserted in recess of joint housing and is made of plastic as single piece
DE102016207957A1 (en) sealing arrangement
DE102006006799A1 (en) Sealing bellows for ball joint has slide ring fastened on bellows so that it is rotatable relative to bellows around defined axis and provided with fastening section which locks into recess in bellows
WO2007095990A1 (en) Folding bellows arrangement for a tripod joint unit
DE202005002407U1 (en) bellows
DE102018109493A1 (en) Sealing ring for spherical plain bearing and seal arrangement
DE102006013048B4 (en) Joint and / or bearing arrangement
DE102010015352B4 (en) Bellows, shaft with bellows and method for mounting a bellows on a shaft

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: THK RHYTHM AUTOMOTIVE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: TRW AUTOMOTIVE GMBH, 73553 ALFDORF, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: PRINZ & PARTNER MBB PATENTANWAELTE RECHTSANWAE, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: THK RHYTHM AUTOMOTIVE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: THK RHYTHM AUTOMOTIVE GMBH, 40547 DUESSELDORF, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: PRINZ & PARTNER MBB PATENTANWAELTE RECHTSANWAE, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final