DE10202505A1 - Lager und Gehäuse für ein Kugelgelenk - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Lagers (3) und eines Gehäuses (4) für ein Kugelgelenk, welches Dichtungskappen (1) aus elastomerem Material mit Öffnungen an beiden Enden aufweist, von denen eine einen größeren Durchmesser hat, der an dem äußeren Teil des Gehäuses (4) des Kugelgelenks befestigt ist, wobei ein elastischer Ring (8), ein sogenannter Spannring übergestülpt ist und wobei die andere mit kleinerem Durchmesser an dem Körper des Kugelstifts gekoppelt wird. Einer der Sitze (9) dieser Erfindung ist als integrales Teil aus dem gleichen Material wie das Lager (3) konstruiert, das in dem Kugelgelenk verwendet wird und während des Einschiebens des Lagers (3) geformt, wobei er als ein Vorsprung gebildet ist, der selsbt von dem Gehäuse des Kugelgelenks nach außen ragt, um das Ende einer der Dichtungskappen (1) mit einer Öffnung mit größerem Durchmesser aufzunehmen und zu befestigen. Am gegenüberliegenden Ende des Kugelgelenks ist ein weiterer Sitz (10) dieser Erfindung für die Befestigung der anderen Dichtungskappe (1) vorgesehen, der als integraler Teil des Gehäuses des Kugelgelenks selbst und aus dem gleichen Material gebildet ist, wobei ein Anhängsel hiervon während des Drückprozesses mit der gleichen Funktion geformt wird, das Ende mit der Öffnung mit größerem Durchmesser dieser anderen Dichtungskappe (1) aufzunehmen und zu befestigen, wodurch eine perfekte Dichtung für das System geschaffen wird, die das Eindringen von Verunreinigungen zwischen die ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Lagers und eines Gehäuses für Kugelgelenke, die in Verbindungen eingesetzt werden, die eine Winkel- und Drehbewegung zweier Teile ermöglichen müssen, insbesondere für die Anwendung der hinteren Achse oder Welle von leichten Kraftfahrzeugen.

Die für diesen Zweck vorgesehenen Kugelgelenke erfordern ein Dichtungssystem, um zu verhindern, daß Verunreinigungen wie Staub, Sand und Wasser in den Innenraum gelangen und ihren Betrieb aufgrund von vorzeitigem Verschleiß ihrer Komponenten beeinträchtigen, die untereinander die bestmögliche Formgleichheit haben müssen, da nach der Montage der Anordnung eine bestimmte Verschiebungsbelastung der beweglichen Teile aufgebracht wird, wobei die Belastung durch Reibung dieser sich bewegenden Teile untereinander erzeugt wird. Folglich führt das Vorliegen von Verunreinigungen zwischen diesen Teilen unter Reibung zu vorzeitigem Verschleiß der Komponenten, was den Betrieb des Kugelgelenks beeinträchtigt. Die für diesen Zweck eingesetzten Kugelgelenke bestehen im allgemeinen aus einem Stift mit einem kugelförmigen Abschnitt, der mit einem einteiligen oder in zwei Teile geteilten Lager gekoppelt ist, wobei diese Anordnung im Inneren eines Gehäuses montiert ist, das danach dort mit Durchgangsöffnungen versehen wird, wo die nicht kugelförmigen Teile des Kugel­ stifts und das Lager herausragen, die durch Dichtungskappen, die an einem metallischen Ring befestigt sind, abgedichtet werden, der wiederum zwischen dem Gehäuse und dem Lager festgehalten wird, um das Eindringen von Verunreinigungen zu verhindern. An den Enden des Gehäuses sind Öffnungen vorgesehen, durch die die nicht kugelförmigen Teile des Stiftes hindurchragen, die Kugelstiftkörper genannt werden, wobei eines der Teile, das eine Winkel- und Drehbewegung durchführen können muß, befestigt werden muß, während das andere Teil an dem Gehäuse des Kugelgelenks mittels einer Stange befestigt wird. Somit müssen Winkel- und auch Drehbewegungen, die zwischen dem Kugelstift und dem Gehäuse des Kugelgelenks vorgesehen sind, die Erfordernisse der darin verbunden Bauteile erfüllen. Um jedoch das Eindringen von Verunreinigungen in das Innere des Kugelgelenks zu verhindern, muß das Dichtungssystem an den Enden des Gehäuses, durch die die Kugelstiftkörper hindurchdringen, perfekt und wirksam sein, hier sogar noch mehr, da an diesen Stellen der Kugelstift seine Winkel- und Drehbewegungen relativ zu dem Gehäuse ausführt. Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen versehen diese Orte mit Dichtungskappen, die aus Elasto­ mer gefertigt sind, wobei zwei Enden offen sind, von denen eines einen größeren Durch­ messer hat, das mit einem metallischen Ring (oder Kragen), der an dem äußeren Teil des Gehäuses vorgesehen ist, gekoppelt wird und das andere Ende mit dem kleineren Durchmesser am Körper des Kugelstifts befestigt wird. Im Vergleich zu der Kupplung des äußeren Teils des Gehäuses wird die Befestigung der Dichtungskappe in der Regel dadurch erreicht, daß innen, zwischen dem Gehäuse und dem Lager ein metallischer Ring vorgesehen ist, der selbst aus dem Innern des Gehäuses herausragt, in dem die Enden der Dichtungs­ kappen mit dem größeren Durchmesser fixiert sind, nachdem diese von einem elastischen Ring überlappt werden, der auch Spannring genannt wird, dessen Zweck darin besteht, die Dichtungskappe auf dem am Gehäuse befestigten Ring festzuhalten und das Eindringen von Verunreinigungen zu verhindern, und am Kugelstiftkörper wird ein Ring, im allgemeinen Dichtungsring genannt, verwendet, der dafür vorgesehen ist, die Dichtungskappe auf dem Kugelstiftkörper festzuhalten, wodurch das Eindringen von Verunreinigungen verhindert wird, jedoch seine Drehbewegung nicht eingeschränkt wird.

Dieses Befestigungssystem der Dichtungskappe mit dem an dem Gehäuse befestigten Metall­ ring hat sich jedoch infolge einiger unerwünschter Wirkungen nicht nur im Zusammenhang mit der Montage des Systems, sondern auch hauptsächlich wegen der großen Schwierigkeiten bei der Herstellung des Metallrings, die moderne Werkzeuge zum Stanzen des Rings er­ fordern, als uneffektiv erwiesen, was das Bauteil und damit die Gesamtkosten des Kugelge­ lenks wesentlich verteuert.

Die vorliegende Erfindung soll diese unerwünschten Wirkungen vermeiden, wobei das System mit einer Anordnung versehen wird, die keinen Metallring aufweist und ein Ende des Lagers verformt, so daß das Ende des Lagers während der Herstellung durch Einschieben aus dem selben Material gebildet wird, das für das Einschieben verwendet wird, wobei das Ende zur Außenseite des Gehäuses herausragt, und mit einem Format versehen wird, das ähnlich dem eines bei üblichen Anordnungen verwendeten Metallrings ist, und auf diese Weise ermöglicht, daß an diesem hervorragendem Ende das Ende mit größerem Durchmesser der Dichtungs­ kappen fixiert wird. Mit dem selben Ziel, den Metallring zu eliminieren, wird eines der Enden des Gehäuses des Kugelgelenks während der Herstellung durch Stanzen gebildet, wobei ein Format ähnlich dem des metallischen Rings geschaffen wird, so daß man an diesem vorragenden Teil das Ende mit größerem Durchmesser der anderen Dichtungskappe befestigen kann. Somit ist eine der Dichtungskappen direkt am Vorsprung des Lagers und auf der anderen Seite am Kugelgelenk befestigt, während die andere Dichtungskappe direkt am Vorsprung des Gehäuses des Kugelgelenks befestigt ist.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt die am Kugelgelenk befestigten Dichtungskappen, verbunden mit dem Kugelge­ lenk, dargestellt in einem Teillängsschnitt.

Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit Dichtungskappen 1 für ein Kugelgelenk, bestehend aus einem Stift mit einem kugelförmigen Abschnitt 2 der mit einem Lager 3 gekoppelt ist, welches als massives Bauteil hergestellt ist, wobei die An­ ordnung im Innern eines Gehäuses 4 montiert ist. Die Dichtungskappen 1, die auf den nicht kugelförmigen Endabschnitten des Kugelstifts 2 befestigt sind, sind an den Öffnungen mit kleinerem Durchmesser 5 vorgesehen, die den Körper des Kugelstifts 2 bedecken. Es sind Dichtungsringe 6 vorgesehen, die an diesen Enden die Dichtung schaffen, wobei das Ein­ dringen von Verunreinigungen in das Innere des Kugelgelenks verhindert wird, jedoch die für den Kugelstift 2 erforderliche Drehbewegung garantiert ist. Die Dichtungskappen 1 sind mit ihrer Öffnung 7 mit größerem Durchmesser mit einem Spannring 8 versehen, der auch an diesem Ende der Dichtungskappe 1 die für das System erforderliche Dichtung schafft, wodurch das Eindringen von Verunreinigungen in das Innere des Kugelgelenks verhindert wird.

Das Gehäuse, an dem die Enden 7 der Dichtungskappen 1 mit größerem Durchmesser befestigt werden, und bei denen der Stand der Technik aus dem äußeren Teil des Metallrings bestand, der durch Stanzen hergestellt und über seinen inneren Teil zwischen dem Lager 3 und dem Gehäuse 4 angebracht wurde, wird entsprechend dieser Erfindung an einer der Seiten des Kugelgelenks als ein integraler Teil 9 des Lagers 3 angeordnet, das aus dem gleichen Material hergestellt wurde und aus einer Erstreckung desselben besteht, die während des Einschiebe­ vorgangs des Lagers 3 geformt wurde.

Noch innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung ist auf der anderen Seite des Kugelge­ lenks, das ist die Seite gegenüber derjenigen, an der die Dichtungskappe am Vorsprung 9 des Lagers 3 befestigt ist, ein weiterer Vorsprung 10 angeordnet, der an dem Gehäuse 4 des Kugelgelenks, während des Stanzens des Gehäuses gebildet wurde, das wiederum die Rolle des beim Stand der Technik eingesetzten Metallrings übernimmt, das heißt als Gehäuse für die Befestigung der Öffnung 7 mit größerem Durchmesser der Dichtungskappe 1 zu dienen. Diese gemischte Anordnung, deren Zweck darin besteht, das Gehäuse der Dichtungskappe 1 des Kugelgelenks durch einen Vorsprung 9 des Lagers an einer Seite des Kugelgelenks und auf der anderen Seite des selben Kugelgelenks zu schaffen, das Gehäuse der anderen Dichtungskappe 1 durch einen Vorsprung 10 am Gehäuse 4 des Kugelgelenks zu schaffen, hat den Grund, die Montage der Anordung zu ermöglichen. Dieser Vorsprung 9 hat die gleiche Funktion wie die des im Stand der Technik verwendeten metallischen Rings, bringt jedoch für die Anordnung enorme Vorteile, da sie die Gesamtkosten des Produkts durch Weglassen eines Bauteils, nämlich des Metallrings, beträchtlich reduziert, was neben seinen eminenten Kosten noch hohe Herstellungskosten ausmacht, wenn man bedenkt, daß dies von neuen Werkzeugen abhängt. Neben der beträchtlichen Kostenreduzierung ermöglicht das erfindungsgemäße System eine große Montagevereinfachung, wobei das Gehäuse der Öffnung 7 mit größerem Durchmesser der einen der Dichtungskappen 1 ein intregrales Teil des Lagers 3 ist, und, auf der gegenüberliegenden Seite des Kugelgelenks das andere Gehäuse der Öffnung 7 mit größerem Durchmesser der anderen Dichtungskappe 1 ein integraler Teil des Gehäuses 4 des Kugelgelenks ist, wobei die Verbindung schon vorbereitet ist, die Schutzkappen 1 ohne weitere Einstellungen zu erhalten, die eine ausreichende Verriegelung für die Anordnung Lager 3 und Gehäuse 4 mit einem einfachen Ring 10 darstellt.

Claims (5)

1. Anordnung eines Lagers (3) und eines Gehäuses (4) für ein Kugelgelenk bestehend aus Dichtungskappen (1) aus einem Elastomer mit zwei offenen Enden, von denen eines einen größeren Durchmesser hat und an einem äußeren Teil des Gehäuses (4) gekop­ pelt werden soll, und ein anderes Ende einen kleineren Druchmesser hat und an den Körper des Kugelstifts gekoppelt werden soll, wobei ein Befestigungssitz (9) direkt auf dem Lager (3) und als ein integraler Bauteil hiervon und aus dem selben Material hergestellt ist, wodurch die Verwendung eines Metallrings nicht mehr erforderlich ist, und welches die Form eines Vorsprungs des Lagers (3) hat, das im Inneren des Gehäuses (4) des Kugelgelenks vorgesehen ist, der nach außen gedreht ist, um die Öffnung des größeren Durchmessers einer der Dichtungskappen (1) aufzunehmen und zu befestigen, wodurch eine konstante statische Dichtung geschaffen wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei dem der Befestigungssitz (9) für die Dichtungs­ kappe (1) aus dem gleichen Material wie das Lager (3) gefertigt und während des Einschiebens desselben geformt ist, so daß sich ein einziges Stück ergibt, das jedoch selbst als ein Anhängsel des Lagers (3) vom Gehäuses (4) des Kugelgelenks nach außen ragt, das so geformt ist, daß es als ein Sitz (9) für die Befestigung der Öffnung mit größerem Durchmesser der Dichtungskappe (1) dient.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein Sitz (10), der dem Sitz (9) gegenüber liegt, der direkt in dem Lager (3) gefertigt ist, während des Drückverfahrens, direkt am Gehäuse (4) des Kugelgelenks geformt und aus dem selben Material gebildet ist, wodurch sich die Verwendung eines metallischen Rings erübrigt, und welche die Form eines Vorsprungs des Gehäuses (4) hat, um die Öffnung des größeren Durchmessers der anderen Dichtungskappe (1) aufzunehmen und zu befestigen, wodurch die gleiche statische und konstante Dichtung geschaffen wird.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, die einen anderen Befestigungssitz (10) für eine Dichtungskappe (1) aufweist, gebildet aus dem gleichen Material wie das Gehäuse (4) des Kugelgelenks und während des Drückprozesses geformt, wodurch sich ein einziges Bauteil ergibt, um den Sitz zur Befestigung der Öffnung mit größerem Durchmesser der anderen Dichtungskappe (1) aufzunehmen.

5. Anordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bestehend aus einer gemischten Konstruk­ tion, bei der auf einer der Seiten des Kugelgelenks der Sitz (9) für die Befestigung der Dichtungskappe als ein Vorsprung des Lagers (3) und aus dem gleichen Material wie das Lager (3) während des Einschubvorgangs gebildet ist, und bei dem auf der anderen Seite des Kugelgelenks der Sitz für die Befestigung der anderen Dichtungskappe (1) ein Vorsprung (10) des Gehäuses (4) des Kugelgelenks selbst und aus dem gleichen Material während des Drückprozesses gebildet ist, um damit die Montage der An­ ordnung zu ermöglichen.