DE20122503U1 - Faltenbalganordnung - Google Patents
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- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
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- F16D3/202—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
- F16D3/205—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
- F16D3/2055—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
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Abstract
Faltenbalganordnung
(20) für
eine Tripodegelenkeinheit, die einen Ringspalt zwischen einem Gelenkaußenteil
(12) und einer mit einem Gelenkinnenteil (16) verbundenen Welle
(19) abzudichten hat und die einen rotationssymmetrischen Faltenbalg
(25), der sich zwischen einem ersten Ende zur Befestigung auf dem
Gelenkaußenteil
(12) und einem zweiten Ende zur Befestigung auf der Welle (19) erstreckt,
und einen Adapterring (21), der mit einer Innenfläche (31)
im Querschnitt formschlüssig
auf dem Gelenkaußenteil
(12) aufziehbar ist, umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Faltenbalg (25) mit seinem ersten Ende an der die Öffnung (15)
des Gelenkaußenteils
(12) einfassenden Stirnfläche
(22) des Adapterrings (21) unmittelbar befestigt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Faltenbalganordnung für eine Tripodegelenkeinheit, die einen Ringspalt zwischen einem Gelenkaußenteil und einer mit einem Gelenkinnenteil verbundenen Welle abzudichten hat und die einen sich zwischen einem ersten Ende zur Befestigung auf dem Gelenkaußenteil und einem zweiten Ende zur Befestigung auf der Welle erstreckenden rotationssymmetrischen Faltenbalg und einen mit einer Innenfläche auf dem Gelenkaußenteil im Querschnitt formschlüssig aufziehbaren Adapterring umfaßt.
- Aus einem Schlauchstück blasgeformte Faltenbälge können im wesentlichen nur in rein rotationssymmetrischer Form hergestellt werden, wobei bereits die Ausformung von Verdickungen für die Bundbereiche besondere Vorkehrungen erfordert.
- Die Sitze der Anschlußbereiche der so hergestellten Faltenbälge müssen daher notwendigerweise im Querschnitt ebenfalls rotationssymmetrisch sein.
- Gelenkaußenteile von Tripodegelenken sind an ihrer Öffnungsseite am Außenumfang im Querschnitt kleeblattähnlich, d. h. entsprechend den Tripodezapfen und Rollenanordnungen des Gelenkinnenteils weisen sie drei Erhebungen und Einschnitte über dem Umfang mit gleichmäßigem Teilungswinkel auf. Sie erfüllen damit nicht die Voraussetzung zu einem unmittelbaren Aufziehen von blasgeformten Faltenbälgen.
- Es ist aus diesem Grund üblich, Adapterringe herzustellen, die mit ihrer Innenfläche auf der kleeblattförmigen Außenfläche des Gelenkaußenteils aufgezogen werden und die eine rotationssymmetrische Sitzfläche für den Faltenbalg bieten, auf der dieser mittels eines Spannbandes oder Klemmringes festgelegt werden kann. Hierbei wird üblicherweise der Adapterring zunächst auf dem Gelenkaußenteil festgelegt und bei der Montage von Gelenkinnenteil und Gelenkaußenteil dann der Faltenbalg mit seinem größeren Bund auf dem Adapterring festgespannt. Die hierbei notwendige Teilezahl bedingt eine entsprechende Anzahl von Fertigungsschritten zur Herstellung der einzelnen Teile und eine entsprechende Anzahl von Montageschritten bei der Montage des fertigen Tripodegelenks.
- Aus der
US 6,089,574 sind Anordnungen aus Adapterringen und Faltenbälgen der vorgenannten Art bekannt, die über sich ergänzende Ringverzahnungen in den Sitzflächen formschlüssig ineinandergreifen. Anordnungen aus Adapterring und Faltenbalg können hiernach vor dem Zusammenbau der Tripodegelenke vormontiert werden. - Aus der
US 6,099,788 sind Anordnungen aus Adapterringen und Faltenbälgen ähnlicher Form bekannt, bei denen die Sitzflächen im wesentlichen zylindrisch sind und auf thermischem Wege eine stoffschlüssige Verbindung zwischen beiden hergestellt wird. - Anordnungen aus Adapterring und Faltenbalg sind hierbei notwendig vor dem Zusammenbau der Tripodegelenke fertigzustellen.
- Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Konstruktion einer Faltenbalganordnung bereitzustellen, die zur Reduzierung des Bauraums und zur Reduzierung der Teilezahl führt. Die Lösung hierfür besteht darin, daß der Faltenbalg mit seinem ersten Ende an der die Öffnung des Gelenkaußenteils einfassenden Stirnfläche des Adapterrings unmittelbar befestigt ist. Unmittelbar befestigt soll hierbei eine formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung ohne Einsatz zusätzlicher Bauteile bezeichnen; jedoch den Einsatz von Klebern in einer stoffschlüssigen Verbindung nicht ausschließen. Hiermit wird ein Ineinanderschieben der beiden Teile Adapterring und Faltenbalg vermieden, das zu vergrößerten Einbaudurchmessern des fertigen Tripodegelenks führt. Durch die unmittelbare Verbindung der beiden Teile miteinander, die formschlüssig oder stoffschlüssig sein kann, können zusätzliche Verbindungselemente entfallen. Die Verbindung kann vorzugsweise vor der Gelenkmontage hergestellt werden, so daß beim Einsetzen des Gelenkinnenteils in das Gelenkaußenteil alleine noch der bereits mit dem Faltenbalg fest verbundene Adapterring auf das Gelenkaußenteil aufgezogen werden muß.
- In bevorzugter Ausführung ist der Außendurchmesser des Adapterrings größer/gleich dem Außendurchmesser des Faltenbalgs, was bedeutet, daß der größte Außendurchmesser der Gelenkkonstruktion auf den für den Adapterring erforderlichen Außendurchmesser minimiert ist.
- Während der Faltenbalg in der Regel blasgeformt ist, ohne daß andere Herstellverfahren ausgeschlossen sind, ist der Adapterring bevorzugt spritzgeformt.
- Adapterring und Faltenbalg können miteinander thermisch verschweißt sein oder miteinander verklebt sein. Für den formschlüssigen Eingriff bzw. kraftschlüssigen Angriff der beiden Teile ineinander werden nachstehend bevorzugte Ausführungsformen genannt.
- So kann
der Faltenbalg mit einem zylindrischen Bund versehen sein und an einem ringzylindrischen Ansatz an der Stirnfläche des Adapterrings in stumpfem Stoß angesetzt sein;
der Faltenbalg mit einem zylindrischen Bund versehen sein, der in eine innenzylindrische Erweiterung in der Stirnfläche des Adapterrings eingreift;
der Faltenbalg an seinem zylindrischen Bund einen Außenwulst haben, der in eine Radialnut in der innenzylindrischen Erweiterung im Adapterring eingreift;
der Faltenbalg an seinem zylindrischen Bund einen Innenwulst haben, der in eine Radialnut in der zylindrischen Außenfläche des Adapterringes eingreift;
der Faltenbalg mit einem zylindrischen Bund versehen sein, der in eine Ringnut in der Stirnfläche des Adapterrings eingreift, wobei der Faltenbalg im Anschluß an seinen zylindrischen Bund eine Radialfläche haben kann, die an der Stirnfläche des Adapterrings anliegt;
der Faltenbalg einen Ringwulst aufweisen, der in eine stirnseitig verengte Ringnut in der Stirnfläche des Adapterrings formschlüssig eingesetzt ist;
der Faltenbalg einen Radialflansch bilden, der an der Stirnfläche des Adapterrings flächig anliegt und mit dieser stoffschlüssig verbunden ist. - Der Adapterring kann in allen Ausführungen einen Innenabsatz haben, der an der öffnungsseitigen Stirnfläche des Gelenkaußenteils zur Anlage bringbar ist. Vorzugsweise hat der Adapterring an seiner Innenfläche in allen Ausführungen zumindest eine umlaufende Dichtlippe zum dichtenden Kontakt mit dem Gelenkaußenteil. Auf diese Weise wird verhindert, daß zwischen Gelenkaußenteil und Adapterring Schmutz in das Gelenk hinein oder Schmiermittel aus dem Gelenk hinaus gelangt.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.
-
1 zeigt ein Tripodegelenk mit einer erfindungsgemäßen Anordnung
a) im Längsschnitt
b) im Halbquerschnitt; -
2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung nach1 als Einzelheit
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht; -
3 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer zweiten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht; -
4 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer dritten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht; -
5 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer vierten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht; -
6 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer fünften Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht; -
7 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer sechsten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht; -
8 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer siebten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht; -
9 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer achten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht; -
10 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer neunten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht. - In
1 ist eine Tripdegelenkanordnung11 mit einer erfindungsgemäßen Faltenbalganordnung20 in zwei Darstellungen gezeigt. Das Tripodegelenk11 umfaßt ein Gelenkaußenteil12 mit im Querschnitt kleeblattförmiger Außenkontur mit einem abschließenden Boden13 und angesetztem Zapfen14 . Axial entgegengesetzt zum Boden liegt eine Öffnung15 . In das Außenteil12 greift ein Gelenkinnenteil16 ein, das einen Tripodestern17 und Rollenanordnungen18 umfaßt. In den Tripodestern17 ist eine Welle19 eingesetzt. Die Anordnung aus Gelenkinnenteil16 und Welle19 ist axialverschieblich und winkelbeweglich im Gelenkaußenteil12 gehalten. Im Bereich der Öffnung15 ist auf das im Querschnitt außen kleeblattförmige Gelenkaußenteil12 ein Adapterring21 aufgeschoben, der außen zylindrisch ist und sich mit einer Innenfläche31 der kleeblattförmigen Kontur des Gelenkaußenteils12 anpaßt. Dabei weist der Adapterring21 an seiner Innenfläche31 zwei axial zueinander versetzt angeordnete umlaufende Dichtlippen auf, welche beim Aufschieben des Adapterrings21 auf das Gelenkaußenteil12 plattgedrückt werden und daher in der Zeichnungsfigur1 nicht ersichtlich sind. Die Dichtlippen dienen zum Abdichten des Spalts zwischen dem Gelenkaußenteil12 und dem Adapterring21 . Die Innenfläche31 des Adapterrings21 ist durch einen radial nach innen weisenden Innenabsatz39 begrenzt, welcher beim Aufschieben des Adapterrings21 an der Stirnfläche40 des Gelenkaußenteils12 zur Anlage kommt. An der Stirnseite22 des Adapterrings21 ist ein Zylinderansatz23 innerhalb der Außenkontur des Adapterringes21 angeformt. Der Gelenkraum zwischen Gelenkaußenteil12 und Welle19 wird durch einen Faltenbalg25 überbrückt, der ein vollständig rotationssymmetrisches Blasformteil ist. Ein erster Bund26 des Faltenbalgs25 ist in stumpfem Stoß an den ringförmigen Zylinderansatz23 des Adapterrings21 angesetzt. Ein zweiter Bund27 sitzt auf der Welle19 abgedichtet auf. Der Adapterring21 hat außen eine Ringnut24 , in die ein Spannband28 zum Fixieren des Adapterrings21 auf dem Gelenkaußenteil12 eingereift. Der zweite Bund27 hat eine Ringnut29 und ist mittels eines Spannbandes30 auf der Welle19 festgelegt. - In
2 ist die Faltenbalganordnung20 bestehend aus Adapterring21 und Faltenbalg25 als Einzelheit dargestellt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern versehen wie in1 . Im Längsschnitt nach a) ist die zylindrische Innenfläche31 des Adapterrings21 erkennbar, die durch den Innenabsatz39 begrenzt auf das Gelenkaußenteil aufschiebbar ist. In der Stirnansicht nach b) ist der kleeblattförmige Grundriß der Innenfläche31 des Adapterrings21 sichtbar. - Wie bereits vorher beschrieben ist der Zylinderansatz
23 an der Stirnfläche22 des Adapaterrings21 in stumpfem Stoß mit dem ersten Bund26 des Faltenbalgs25 verbunden, wobei die Verbindung über ein thermisches Schweißen erfolgt ist. - In
3 sind gleiche Einzelheiten wie in2 mit gleichen Ziffern belegt. Im Adapterring21 mit seiner kleeblattförmigen Innenkontur und zylindrischen Außenkontur ist stirnseitig eine innenzylindrische Erweiterung32 ausgeführt, in die der erste Bund26 des Faltenbalgs25 eingreift. Die Verbindung zwischen Adapterring21 und Faltenbalg25 kann hierbei eine Schweiß- oder Klebeverbindung sein. - In
4 sind gleiche Einzelheiten wie in2 mit gleichen Ziffern belegt. In der Stirnfläche22 des Adapterrings21 ist hier eine rechteckige Ringnut33 vorgesehen, in die der erste zylindrische Bund26 des Faltenbalgs25 eingreift, wobei die Verbindung zwischen Faltenbalg25 und Adapterring21 eine Schweiß- oder Klebeverbindung sein kann. - In
5 sind gleiche Einzelheiten wie in2 mit gleichen Ziffern belegt. Der Adapterring21 weist an seiner Stirnfläche22 eine innenzylindrische Erweiterung32 mit einer rechteckigen Radialnut34 auf, in den ein Außenwulst35 am Bund26 des Faltenbalgs25 eingreift. - In
6 sind gleiche Einzelheiten wie in2 mit gleichen Ziffern belegt. Am Adapterring21 ist auf der Stirnfläche22 eine Ringnut33' vorgesehen, die im Querschnitt von der Stirnfläche22 aus schwalbenschwanzförmig erweitert ist. Der Bund26 des Faltenbalgs25 ist in analoger Weise zu seinem Ende hin in einem schwalbenschwanzförmigen Ringwulst38' erweitert und greift formschlüssig in die Ringnut33' ein. - In
7 sind gleiche Einzelheiten wie in2 mit gleichen Ziffern belegt. Der Adapterring21 weist in der Stirnfläche22 eine Ringnut33'' auf, die im Querschnitt von der Stirnfläche22 aus trogförmig erweitert ist. In diese greift der Faltenbalg25 mit einem torusförmigen Ringwulst38'' am Bund26 formschlüssig ein. - In
8 sind gleiche Einzelheiten wie in2 mit gleichen Ziffern belegt. Hierbei hat der Adapterring21 eine Rechtecknut33 in seiner Stirnfläche22 , in die der Faltenbalg25 mit einem zylindrischen Bund26 eingreift. Im Anschluß an den Bund26 weist der Faltenbalg25 eine Radialfläche36 auf, die über eine Schweiß- oder Klebeverbindung37 mit der Stirnfläche22 des Adapterrings21 verbunden ist. - In
9 sind gleiche Einzelheiten wie in2 mit gleichen Ziffern belegt. Die Stirnfläche22 des Adapterrings21 ist völlig plan. Der Faltenbalg25 hat statt eines Bundes eine abschließende Radialfläche36 , die über eine Schweiß- oder Klebeverbindung37 mit der Stirnfläche22 des Adapterrings21 verbunden ist. - In
10 sind gleiche Einzelheiten wie in2 mit gleichen Ziffern belegt. Der Adapterring21 weist zunächst zur Stirnfläche22 eine Radialnut42 in seiner zylindrischen Außenfläche auf. In die Radialnut42 , welche eine rechteckige Kontur besitzt, greift ein Innenwulst41 am Bund26 des Faltenbalges25 ein. -
- 11
- Tripodegelenk
- 12
- Gelenkaußenteil
- 13
- Boden
- 14
- Zapfen
- 15
- Öffnung
- 16
- Gelenkinnenteil
- 17
- Tripodestern
- 18
- Rollenanordnung
- 19
- Welle
- 20
- Faltenbalganordnung
- 21
- Adapterring
- 22
- Stirnfläche
- 23
- Zylinderansatz
- 24
- Ringnut
- 25
- Faltenbalg
- 26
- Bund (groß)
- 27
- Bund (klein)
- 28
- Spannband
- 29
- Ringnut
- 30
- Spannband
- 31
- Innenfläche
- 32
- Erweiterung
- 33,33',33''
- Ringnut
- 34
- Radialnut
- 35
- Außenwulst
- 36
- Radialfläche
- 37
- Klebestelle
- 38,38',38''
- Ringwulst
- 39
- Innenabsatz
- 40
- Stirnfläche
- 41
- Innenwulst
- 42
- Radialnut
- 43
- Dichtlippe
Claims (16)
- Faltenbalganordnung (
20 ) für eine Tripodegelenkeinheit, die einen Ringspalt zwischen einem Gelenkaußenteil (12 ) und einer mit einem Gelenkinnenteil (16 ) verbundenen Welle (19 ) abzudichten hat und die einen rotationssymmetrischen Faltenbalg (25 ), der sich zwischen einem ersten Ende zur Befestigung auf dem Gelenkaußenteil (12 ) und einem zweiten Ende zur Befestigung auf der Welle (19 ) erstreckt, und einen Adapterring (21 ), der mit einer Innenfläche (31 ) im Querschnitt formschlüssig auf dem Gelenkaußenteil (12 ) aufziehbar ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (25 ) mit seinem ersten Ende an der die Öffnung (15 ) des Gelenkaußenteils (12 ) einfassenden Stirnfläche (22 ) des Adapterrings (21 ) unmittelbar befestigt ist. - Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Adapterrings (
21 ) größer/gleich dem Außendurchmesser des Faltenbalgs (25 ) ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (
25 ) mit einem zylindrischen Bund (26 ) versehen und an einem ringzylindrischen Ansatz (23 ) an der Stirnfläche (22 ) des Adapterrings (21 ) in stumpfem Stoß angesetzt ist. (2 ) - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (
25 ) mit einem zylindrischen Bund (26 ) versehen ist, der in eine innenzylindrische Erweiterung (32 ) in der Stirnfläche (22 ) des Adapterrings (21 ) eingreift. (3 ) - Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (
25 ) an seinem zylindrischen Bund (26 ) einen Außenwulst (35 ) hat, der in eine Radialnut (34 ) in der innenzylindrischen Erweiterung (32 ) im Adapterring (21 ) eingreift. (5 ) - Anordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (
25 ) an seinem zylindrischen Bund (16 ) einen Innenwulst (41 ) hat, der in eine Radialnut (42 ) in der zylindrischen Außenfläche des Adapterringes (21 ) eingreift. (10 ) - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg mit einem zylindrischen Bund (
26 ) versehen ist, der in eine Ringnut (33 ) in der Stirnfläche (22 ) des Adapterrings (21 ) eingreift. (4 ) - Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (
25 ) im Anschluß an seinen zylindrischen Bund (26 ) eine Radialfläche (36 ) hat, die an der Stirnfläche (22 ) des Adapterrings (21 ) anliegt. (8 ) - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (
25 ) einen Ringwulst (38' ,38'' ) aufweist, der in eine stirnseitig verengte Ringnut (33' ,33'' ) in der Stirnfläche (22 ) des Adapterrings (21 ) formschlüssig eingesetzt ist. (6 ,7 ) - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (
25 ) einen Radialflansch (36 ) bildet, der an der Stirnfläche (22 ) des Adapterrings (21 ) flächig anliegt und mit dieser stoffschlüssig verbunden ist. (8 ,9 ) - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterring (
21 ) einen Innenabsatz (39 ) hat, der an der öffnungsseitigen Stirnfläche (40 ) des Gelenkaußenteils zu anliegen kommt. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (
25 ) blasgeformt ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterring (
21 ) spritzgeformt ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Adapterring (
21 ) und Faltenbalg (25 ) miteinander thermisch verschweißt sind. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterring (
21 ) und der Faltenbalg (25 ) miteinander verklebt sind. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterring (
21 ) an seiner Innenfläche (31 ) zumindest eine umlaufende Dichtlippe (43 ) zum dichtenden Kontakt mit dem Gelenkaußenteil (12 ) aufweist.
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