DE3432180C2

DE3432180C2 - Elastic sealing element for a universal joint

Info

Publication number: DE3432180C2
Application number: DE3432180A
Authority: DE
Inventors: Philip John Mazziotti
Original assignee: Zeller Corp
Current assignee: Zeller Corp
Priority date: 1984-08-24
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2004-09-01
Also published as: DE3432180A1

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Dichtelement für ein Universalgelenk mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patent anspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Univer salgelenk mit diesen Dichtelementen.The invention relates to an elastic sealing element for a Universal joint with the features of the generic term of the patent claims 1. Furthermore, the invention relates to a university sal articulation with these sealing elements.

Abdichtungen zwischen den Kreuzen und den Lagerschalen von Universalgelenken sind schwierigen Bedingungen unterworfen. Da zwischen den Kreuzzapfen und den Lagerschalen eine gegenseitige Verdrehung auftritt, müssen die Abdichtungen ihre Dichtfunktion erfüllen, während gleichzeitig Relativbewegungen zwischen den Abdichtungen und den abzudichtenden Flächen des Kreuzes und/ oder der Lagerschalen auftreten. Darüber hinaus müssen die Dichtungen das Gleitmittel in den Lagerschalen zwischen deren Innenflächen und den Zapfen sowohl bei starken Drehbewegungen des Universalgelenks halten als auch dann, wenn sie bei Rota tion des Universalgelenks einem Drehmoment unterworfen sind.Seals between the crosses and the cups from Universal joints are subject to difficult conditions. There a mutual between the cross pins and the bearing shells Twisting occurs, the seals must perform their sealing function meet, while at the same time relative movements between the Seals and the surfaces of the cross to be sealed and / or the bearing shells occur. In addition, the Seals the lubricant in the bearing shells between them Inner surfaces and the tenon both with strong rotational movements of the universal joint as well as if it is with Rota tion of the universal joint are subjected to a torque.

Jedoch müssen bei Universalgelenken mit Gleitmittelquellen für die periodische Schmierung der Lager die Abdichtungen so be schaffen sein, daß, wenn dem Lager frisches Gleitmittel zuge führt wird, verbrauchtes Gleitmittel aus dem Lager entfernt werden kann. Ferner müssen die Abdichtungen der Universalgelen ke ein Eindringen von Wasser und Verunreinigungen in wirksamer Weise verhindern, was ansonsten auch bei nur geringen Mengen sehr schnell zu einem Versagen der Lager führen kann. Vorzugs weise sollten die Abdichtungen auch nicht über den Umfang der Lagerschalen herausstehen, um den Zusammenbau des Kreuzes und der Lagerschalen mit den Gabeln der Universalgelenke nicht zu behindern.However, with universal joints with sources of lubricant for the periodic lubrication of the bearings so the seals create that when the camp fresh lubricant leads, used lubricant is removed from the bearing can be. The seals of the universal gels must also be sealed ke penetration of water and impurities in effective Prevent what otherwise even with small amounts can cause the bearings to fail very quickly. Preferential wise the seals should not be beyond the scope of the Bearing cups stick out to assemble the cross and the bearing shells with the forks of the universal joints hinder.

Zum Stand der Technik sind eine Reihe von Abdichtungen zur Verwendung zwischen den Kreuzen und Lagerschalen von Univer salgelenken bekannt. Eine allgemein bekannte Abdichtung umfaßt ein elastisches Dichtelement, welches teilweise der Form des Kreuzes an der Verbindungsstelle zwischen Körper und Zapfen entsprechend und teilweise der Fläche in der Nähe des offenen Endes der Lagerschale entsprechend ausgebildet ist, um auf diese Weise große Berührungsflächen zwischen Dichtelement und Kreuz sowie Lagerschale zu schaffen. Ein derartiges Dichtele ment ist beispielsweise in der US 3 037 826 offenbart.A number of seals for the prior art Use between the crosses and bearing cups from Univer known joints. A well known seal includes an elastic sealing element, which partially corresponds to the shape of the Cross at the junction between the body and the pin corresponding and partly to the area near the open End of the bearing shell is designed accordingly to this way large contact surfaces between the sealing element and To create cross as well as bearing shell. Such a seal ment is disclosed for example in US 3,037,826.

Solche Abdichtung sind jedoch häufig unbefriedigend, insbeson dere dann, wen die Oberflächen des Kreuzes und der Lagerschale, in die das Dichtelement eingreift, aufgrund kreisförmiger Unre gelmäßigkeiten in diesen verhältnismäßig rauh ist. Bei dieser Art Abdichtung und der Oberflächenbeschaffenheit des Gelenks können auch Abrieb und Verschleiß zu einem Problem werden. Weitere Universalgelenk-Abdichtungen sind in den US-Patenten 2 773 367, 2 896 432, 3 138 942, 3 377 820, 3 581 524, 3 788 100 und 3 906 746 beschrieben.However, such seals are often unsatisfactory, especially then who the surfaces of the cross and the bearing shell, in which the sealing element engages, due to circular irregularity regularity in these is relatively rough. At this Type of sealing and the surface quality of the joint abrasion and wear can also become a problem. Other universal joint seals are in the US patents 2 773 367, 2 896 432, 3 138 942, 3 377 820, 3 581 524, 3 788 100 and 3 906 746.

Des weiteren ist aus der US 3 476 454 ein Dichtelement für ein selbstjustierendes Lager bekannt, welches insbesondere für schnellaufende Wellen bei extremen Bedingungen, wie bei spielsweise hoher Temperatur und/oder hoher Last einsetzbar ist. Dieses Dichtelement ist als im Querschnitt kreuzförmiger Dichtring ausgebildet, welcher in einem Ringraum um die abzu dichtende Welle im Gehäuse des Lagers angeordnet ist. Dabei treten jeweils zwei der aufgrund des kreuzförmigen Querschnitts entstehenden Dichtlippen des Dichtungsrings mit der Außenfläche der abzudichtenden Welle bzw. mit der Innenwandung des Ringraums in Berührung. Auf diese Weise wird durch die jeweils zwei Dichtlippen eine sichere Abdichtung und zudem die Möglich keit des Ausgleichs relativ großer Toleranzen in radialer Rich tung bei der Herstellung und Montage sowie im Betrieb des La gers erreicht.Furthermore, from US 3,476,454 a sealing element for a self-aligning bearing known, which is especially for high-speed waves in extreme conditions, such as for example, high temperature and / or high load can be used is. This sealing element is more cross-shaped in cross section Sealing ring formed, which in an annular space around the sealing shaft is arranged in the housing of the bearing. Here two each occur due to the cross-shaped cross section resulting sealing lips of the sealing ring with the outer surface the shaft to be sealed or with the inner wall of the Annulus in contact. In this way, by each two sealing lips provide a secure seal and also the possibility speed of the compensation of relatively large tolerances in the radial direction processing, assembly and operation of the La gers reached.

Nachteilig auch bei diesem Dichtelement ist jedoch, daß ein Ausgleich von Toleranzen nur in radialer Richtung gewährleistet ist.A disadvantage of this sealing element, however, is that a Compensation of tolerances only guaranteed in the radial direction is.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dichtele ment für ein Universalgelenk zu schaffen, das den Ausgleich von Toleranzen in radialer und axialer Richtung, bezogen auf die Achse des betreffenden Zapfens des Kreuzes, gewährleistet, ohne daß hierbei die Dichteigenschaften des Dichtelements beein trächtigt werden.The invention is therefore based on the object, a Dichtele to create a universal joint that compensates for Tolerances in the radial and axial direction, based on the Axis of the relevant pin of the cross, guaranteed without that this affects the sealing properties of the sealing element to be pregnant.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patent ansprüche 1 und 4.The invention solves this problem with the features of the patent claims 1 and 4.

Jede der Lagerschalen des Universalgelenks, an der die Innen abdichtung Verwendung findet, weist ein offenes Ende zur Auf nahme eines der Zapfen auf. Die Lagerschale weist einen ersten zylindrischen Innenteil mit einem bestimmten Durchmesser in der Nähe des offenen Endes sowie einen zweiten zylindrischen Innen teil mit einem kleineren Durchmesser in einiger Entfernung von dem offenen Ende auf, wodurch eine ringförmige, dem offenen Ende zugekehrte Innenschulter zwischen den Teilen gebildet wird. Each of the cups of the universal joint on which the inside sealing is used, has an open end to picked up one of the cones. The bearing shell has a first cylindrical inner part with a certain diameter in the Near the open end and a second cylindrical interior part with a smaller diameter some distance from the open end, creating an annular, the open End facing inner shoulder formed between the parts becomes.

Das erfindungsgemäße Dichtelement weist mindestens zwei sich jeweils im wesentlichen radial nach innen bzw. außen erstrec kende Lippen auf, welche an dem dem Dichtelement zugeordneten Zapfen bzw. dem ersten zylindrischen Bereich der dem Dichtele ment zugeordneten Lagerschale abdichtend anliegen. Zudem weist das Dichtelement wenigstens eine sich in Richtung auf das Kreuz erstreckende erste Lippe auf, welche am Körper des Kreuzes anliegt, sowie wenigstens eine, sich im wesentlichen entgegensetzt zur ersten Lippe erstreckende zweite Lippe, wel che an der dem Dichtelement zugeordneten Innenschulter anliegt.The sealing element according to the invention has at least two in each case essentially radially inward or outward kende lips, which on the associated with the sealing element Pin or the first cylindrical region of the seal Mentally associated bearing shell fit tightly. Also points the sealing element at least one in the direction of the cross extending first lip, which on the body of the Crosses, as well as at least one, essentially opposed to the first lip extending second lip, wel che rests on the inner shoulder assigned to the sealing element.

Auf diese Weise ist gewährleistet, daß durch die jeweils minde stens zwei sich radial nach innen bzw. außen erstreckenden Lippen ein Toleranzausgleich und Spielausgleich in radialer Richtung erfolgt. Zudem wird durch die sich in Richtung auf das Kreuz bzw. in entgegengesetzter Richtung erstreckenden Lippen ein Toleranzausgleich in axialer Richtung, bezogen auf die Achse des betreffenden Zapfens, ermöglicht. Dabei kann der Toleranzausgleich in axialer und radialer Richtung durch die Verwendung jeweils hierfür eigens vorgesehener Lippen im we sentlichen unabhängig voneinander erfolgen.In this way it is ensured that by the minimum at least two extending radially inwards or outwards Lips a tolerance compensation and clearance compensation in radial Direction. It will also move towards the Cross or lips extending in the opposite direction a tolerance compensation in the axial direction, based on the Axis of the pin in question. The Tolerance compensation in the axial and radial direction through the Use lips specially provided for this in the we substantially independent of each other.

Die Tatsache, daß mehrere Lippen an den Zapfen angreifen, ver hindert das Eindringen von Wasser und Verunreinigungen; der äußere Lippensatz hingegen, der in den ersten zylindrischen Innenteil der Lagerschale eingreift, ermöglicht darüber hinaus das Austreten von Gleitmittel aus der Lagerschale, während frisches Gleitmittel zugeführt wird. Hierdurch ist erforder lichenfalls eine vollkommene Leerung bzw. Reinigung der Lager schale von verbrauchtem Gleitmittel möglich.The fact that several lips attack the cones ver prevents water and contaminants from entering; of the outer lip set, however, that in the first cylindrical Intervening inside part of the bearing shell also allows the leakage of lubricant from the bearing shell while fresh lubricant is supplied. This is required If necessary, a complete emptying or cleaning of the warehouse peeling of used lubricant possible.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist das elastische Dichtelement eine zusätzliche, sich in Richtung auf den Boden der Lagerschale und nach innen über die oberen Enden von Nadel lagern erstreckende Lippe auf, um die Nadellager in ihrer Lage zu halten, wenn Lagerschale und Zapfen voneinander getrennt werden.In a development of the invention, the elastic Sealing element an additional, towards the floor the bearing shell and inside over the top ends of needle store extending lip on to the needle bearing in place hold when the bearing shell and pin are separated become.

Die Abdichtlippen des elastischen Dichtelements weisen schmale eckige oder gerundete Enden auf, wodurch zu Kreuz und Lager schale nur eine lineare Berührung über einen engen Bereich gegeben ist. Somit ermöglichen die abdichtenden Lippenenden eine im wesentlichen lineare Berührung gegenüber Kreuz und Lagerschale, wenn die Lippen verformt und mit Kreuz und Lagerschale montiert werden. Dadurch ist eine gute Abdichtung gegenüber den entsprechenden Oberflächen gegeben, insbesondere wenn diese kreisförmige Unregelmäßigkeiten aufweisen.The sealing lips of the elastic sealing element have narrow square or rounded ends on, causing cross and bearing just peel a linear contact over a narrow area given is. This enables the sealing lip ends an essentially linear contact with cross and Bearing shell when the lips are deformed and with cross and Bearing shell. This is a good seal given the corresponding surfaces, in particular if they have circular irregularities.

Die verhältnismäßig schmalen Lippen des elastischen Dichtele ments lassen sich beim Zusammenbau von Kreuz und Lagerschale stark verformen, so daß größere Toleranzen ausgeglichen werden können. Darüber hinaus bilden die mehrere Lippen aufweisenden Abdichtungen ringförmige Hohlräume, welche sowohl austretendes Gleitmittel als auch eindringendes Wasser- und Verunreinigungen auffangen. In diesem Fall verhindert das aufgefangene Gleit mittel das Eindringen von Verunreinigungen und Wasser.The relatively narrow lips of the elastic seal elements when assembling the cross and the bearing shell deform strongly so that larger tolerances are compensated can. In addition, they have multiple lips Seals annular cavities which are both escaping Lubricant as well as penetrating water and contaminants catch. In this case, the trapped glide prevents medium the penetration of impurities and water.

Darüber hinaus ist das Dichtelement so ausgebildet, daß es in die Lagerschale paßt, ohne daß dabei die Abdichtung über die äußeren Oberflächen der Lagerschale hinaussteht. Dadurch wird ein leichterer Zusammenbau von Lagerschalen und Zapfen ermög licht, indem die Lagerschale durch eine Öffnung in der Gabel des Universalgelenks eingeführt werden kann. Auch ist die In nenabdichtung vor einer möglichen Beschädigung geschützt, indem sie im wesentlichen im Inneren der Lagerschale angeordnet ist.In addition, the sealing element is designed so that it in the bearing shell fits without the seal over the outer surface of the bearing shell protrudes. This will an easier assembly of bearing shells and pins enables light by placing the cup through an opening in the fork of the universal joint can be inserted. Also the In protection against possible damage by it is arranged essentially inside the bearing shell.

Die Abdichtung kann das Gleitmittel enthalten und das Eindrin gen von Wasser und Verunreinigungen selbst bei sehr starker Relativbewegung von Zapfen und Lagerschale sowie bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Universalgelenks verhindern. Gleich zeitig ist jedoch die Abdichtung genügend weich, so daß das Gleitmittel, das durch das Kreuz dem Nadellager in der Lager schale zugeführt worden ist, das verbrauchte Gleitmittel zwi schen Abdichtung und Lagerschale herausdrücken kann. The seal can contain the lubricant and the indentation against water and contaminants even with very strong ones Relative movement of the pin and the bearing shell as well as at high Prevent the universal joint from rotating. Soon in time, however, the seal is sufficiently soft that the Lubricant that crosses the needle bearing in the bearing shell has been fed, the used lubricant between gasket and bearing shell.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In dem Zeichnungen zeigen:The invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments described in more detail. In the drawings show:

Fig. 1 ein zwei Wellen verbindenden Universalgelenk im Aufriß; Figure 1 shows a universal joint connecting two shafts in elevation.

Fig. 2 ein Universalgelenk mit in diesem angeordneten Lagerschalen im Aufriß, wobei eine Lagerschale und eine Abdichtung im Schnitt gezeigt sind; Figure 2 is a universal joint arranged in the bearing shells in elevation, wherein a bearing shell and a seal are shown in section.

Fig. 3 einen stark vergrößerten Teilquerschnitt durch den Zapfen eines Universalgelenks, eine Lagerschale und eine Universalgelenk-Abdichtung im zusammenge bauten Zustand; Figure 3 is a greatly enlarged partial cross section through the pin of a universal joint, a bearing shell and a universal joint seal in the assembled state.

Fig. 4 einen weiteren vergrößerten Teilquerschnitt durch die Universalgelenk-Abdichtung der Fig. 3; FIG. 4 shows a further enlarged partial cross section through the universal joint seal of FIG. 3;

Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch einen Zapfen eines Uni versalgelenkkreuzes, eine Lagerschale und eine ab gewandelte Universalgelenk-Abdichtung im zusammen gebauten Zustand im gleichen Maßstab wie in Fig. 3; Figure 5 is a partial cross section through a pin of a universal joint cross, a bearing shell and a modified universal joint seal in the assembled state on the same scale as in Fig. 3.

Fig. 6 einen Teilquerschnitt durch eine Universalgelenk- Abdichtung nach Fig. 5 im gleichen Maßstab wie in Fig. 4 und Fig. 6 is a partial cross section through a universal joint seal according to Fig. 5 on the same scale as in Fig. 4 and

Fig. 7 einen Teilquerschnitt durch einen Zapfen eines Uni versalgelenkkreuzes, eine Lagerschale und eine weitere abgewandelte Universalgelenk-Abdichtung im zusammengebauten Zustand im gleichen Maßstab wie in Fig. 5. Fig. 7 versalgelenkkreuzes a partial cross section through a pin of a university, a bearing shell and a further modified universal joint seal in the assembled state the same scale as in Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein Universalgelenk 10 dargestellt, welches Antriebs- und Abtriebswellen 12 bzw. 14 in herkömmlicher Art und Weise miteinander verbindet. Das Gelenk 10 umfaßt zwei im rechten Winkel zueinander angeordnete Gabeln 16 und 18, wobei in Armen der Gabeln Lagerschalen 20 mittels spezieller Elemente, beispielsweise Ralteringe 22 (Fig. 1 und 2), gehalten sind, welche wiederum auf bekannte Art und Weise in Rillen 24 (Fig. 1) in den Gabelarmen eingreifen.In Fig. 1, a universal joint 10 is shown, which connects the input and output shafts 12 and 14 in a conventional manner. The joint 10 comprises two forks 16 and 18 arranged at right angles to one another, bearing shells 20 being held in arms of the forks by means of special elements, for example locking rings 22 (FIGS . 1 and 2), which in turn are in a known manner in grooves 24 ( Fig. 1) engage in the fork arms.

Gemäß den Fig. 2 und 3 umfaßt ein Kreuz 26 des Universal gelenks einen Körper 28 mit Schultern 30, aus dem sich Zapfen 32 erstrecken. Der Körper 28 und die Zapfen 32 sind mit Gleit mittelkanälen 34 versehen, die mit einem Zufuhrkanal 36 und einer Gleitmittelquelle 38 in Verbindung stehen. Der Kanal 34 führt Gleitmittel an das Zapfenende 32 heran, welches einen querlaufenden Kanal 40 für die Versorgung von Nadellagern 42 mit dem Gleitmittel aufweist, die zwischen der Lagerschale 20 und dem Zapfen 32 angeordnet sind. Durch diese Anordnung kön nen die Nadellager 42 in regelmäßigen Abständen über die Quelle 38 mit Gleitmittel versehen werden, um so die Gefahr, daß die Lager austrocknen und das Universalgelenk frißt, auf ein Mindestmaß zu reduzieren.Referring to FIGS. 2 and 3 comprising a cross 26 of the universal joint comprises a body 28 with shoulders 30 located pin extending from the 32nd The body 28 and the pin 32 are provided with slide medium channels 34 , which are connected to a supply channel 36 and a lubricant source 38 . The channel 34 guides lubricant to the pin end 32 , which has a transverse channel 40 for supplying needle bearings 42 with the lubricant, which are arranged between the bearing shell 20 and the pin 32 . With this arrangement, the needle bearings 42 can be provided with lubricant at regular intervals via the source 38 , so as to minimize the risk that the bearings will dry out and eat the universal joint.

Jede der Lagerschalen 20 weist zur Aufnahme des Zapfens 32 ein offenes Ende auf, wobei die Lagerschale einen ersten zylin drischen Innenteil 44 mit einem bestimmten Durchmesser neben dem offenen Ende und einen zweiten zylindrischen Innenteil 46 mit einem kleineren Durchmesser in einiger Entfernung von dem offenen Ende besitzt. Zwischen den beiden Teilen 44 und 46 ist eine innere ringförmige Schulter 48 ausgebildet, die dem offe nen Ende zugekehrt ist.Each of the bearing shells 20 has an open end for receiving the pin 32 , the bearing shell having a first cylindrical inner part 44 with a certain diameter next to the open end and a second cylindrical inner part 46 with a smaller diameter some distance from the open end . Between the two parts 44 and 46 , an inner annular shoulder 48 is formed which faces the open end.

Bisher wurden zwischen den Lagerschalen und den Gabeln der Universalgelenke im allgemeinen elastische Dichtelemente vor gesehen, deren Konturen den Konturen des Kreuzes an den Verbindungsstellen zwischen Körper und Zapfen und den Kon turen der offenen enden der Lagerschalen angepaßt waren. Hierdurch sollte eine große Berührungsfläche geschaffen werden, von der man sich eine bessere Abdichtung erwartete. Jedoch waren die Oberflächen an den Verbindungsstellen zwi schen Körper und Zapfen des Kreuzes als auch die offenen Enden der Lagerschalen nicht immer genauso glatt wie andere Partien des Kreuzes und der Lagerschalen. Solche Oberflächen wiesen häufig kreisförmige Unregelmäßigkeiten auf, wodurch in manchen Fällen eine wirksame Abdichtung durch das Dicht element vermindert wurde. Darüber hinaus war das elastische Dichtelement einem erheblichen Verschleiß in den Augenblick unterworfen, in dem zwischen Kreuz und/oder Lagerschale und dem Dichtelement eine Relativbewegung erfolgte.So far, between the bearing shells and the forks Universal joints generally have elastic sealing elements seen, the contours of the contours of the cross on the Joints between the body and the pin and the cones Doors of the open ends of the cups were adjusted. This should create a large contact area that were expected to provide better sealing. However, the surfaces at the junctions were between body and cones of the cross as well as the open ones Bearing shell ends are not always as smooth as others Batches of the cross and the cups. Such surfaces often had circular irregularities, causing in some cases an effective seal through the seal element was reduced. In addition, it was elastic Sealing element a significant wear and tear at the moment subject in the between cross and / or bearing shell and there was a relative movement of the sealing element.

Das erfindungsgemäße Universalgelenk 50 ist nun so ausge legt, daß es eine wirksamere Abdichtung des ringförmigen Raums zwischen der Lagerschale und dein Kreuz 26 gewährleistet. Die Abdichtung 50 umfaßt ein elastisches Dichtelement 52, wel ches durchgehend aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus künstlichem Gummi mit einer üblichen Härte besteht. Es sind hier keine Metalleinsätze oder -verstärkungen wie bei manchen früheren Dichtungen erforderlich, die die Dichtung verhältnismäßig teuer machten.The universal joint 50 of the invention is now out so that it ensures a more effective sealing of the annular space between the bearing shell and your cross 26 . The seal 50 comprises an elastic sealing element 52 , which consists continuously of an elastic material, preferably of artificial rubber with a usual hardness. No metal inserts or reinforcements are required here, as with some previous seals, which made the seal relatively expensive.

Das Dichtelement 52 weist mindestens zwei sich radial nach innen erstreckende kreisförmige Lippen 54 und 56 auf, welche mit dem Zapfen 32 in der Nähe des Kreuzkörpers 28 in Eingriff ge langen. Die kreisförmigen Lippen 54 und 56 sind schmal und liegen an dem Zapfen entlang schmaler ringförmiger Bereiche an, um auf diese Weise zwei Abdichtungen zwischen dem Dichtelement 52 und dem Kreuz 26 zu bilden. Das Dichtele ment weist darüber hinaus zwei sich radial nach außen erstreckende kreisförmige Lippen 58 und 60 auf, welche an den Innenflä che des ersten zylindrischen Innenteils 44 der Lagerschale 20 anliegen. Sie berühren die Fläche entlang schmaler ringförmiger Bereiche um auf diese Weise zwei Abdichtungen zwischen dem Dichtelement 52 und der Lager schale 20 zu bilden.The sealing element 52 has at least two radially inwardly extending circular lips 54 and 56 which engage with the pin 32 in the vicinity of the cross body 28 . The circular lips 54 and 56 are narrow and lie against the pin along narrow annular areas, in order in this way to form two seals between the sealing element 52 and the cross 26 . The Dichtele element also has two radially outwardly extending circular lips 58 and 60 , which bear against the Innenflä surface of the first cylindrical inner part 44 of the bearing shell 20 . You touch the surface along narrow annular areas to form two seals between the sealing element 52 and the bearing shell 20 in this way.

Ferner weist das Dichtelement 52 auch eine sich in Richtung auf das Kreuz 26 erstreckende schmale kreisförmige Lippe 62 zwischen den inneren Lippen 54 und 56 den äußeren Lippen 58 und 60 auf. Die Lippe 62 liegt an der Schulter 30 des Kreuz körpers 28 an, im vorliegenden Falle entlang eines schma len, ringförmigen Bereichs, um auf diese Weise eine dritte Abdichtung zwischen dein Dichtelement 52 und dem Kreuz 26 zu bilden. Das Dichtelement 52 weist ferner eine sich entgegengesetzt zur Lippe 62 erstreckende schmale kreisförmige Lippe 64 zwischen den inneren Lippen 54 und 56 und den äußeren Lippen 58 und 60 auf.Furthermore, the sealing element 52 also has a narrow circular lip 62 extending in the direction of the cross 26 between the inner lips 54 and 56 and the outer lips 58 and 60 . The lip 62 lies against the shoulder 30 of the cross body 28 , in the present case along a narrow, annular region, in order in this way to form a third seal between the sealing element 52 and the cross 26 . The sealing element 52 also has a narrow circular lip 64 extending opposite the lip 62 between the inner lips 54 and 56 and the outer lips 58 and 60 .

Die Lippe 64 liegt an der Innenschulter 48 der Lagerscha le 20 entlang eines schmalen, ringförmigen Bereichs an um auf diese Weise eine dritte Abdichtung zwischen dem Dichtelement 52 und der Lagerschale 20 zu bilden. Dadurch, daß die Lippe 62 und 64 am Kreuzkörper 28 und der Schul ter 48 anliegen, halten sie auch die Abdichtung 50 in der richtigen Dichtposition.The lip 64 bears against the inner shoulder 48 of the bearing shell 20 along a narrow, annular area in order to form a third seal between the sealing element 52 and the bearing shell 20 in this way. Characterized in that the lip 62 and 64 abut the cross body 28 and the school ter 48 , they also keep the seal 50 in the correct sealing position.

Die Lippen 54-64 sorgen so für drei schmale Abdichtberei che in bezug auf den Zapfen 32 und den Kreuzkörper 28 und für drei schmale Abdichtbereiche in bezug auf den zylindrischen Teil 44 und die Schulter 48 der Lagerschale 20.The lips 54-64 thus provide three narrow Abdichtberei surface with respect to the pin 32 and the cross member 28 and three narrow sealing regions with respect to the cylindrical part 44 and the shoulder 48 of the bearing shell 20th

Die Lippen 54, 56 und 62 verhindern vor allem das Eindringen von Wasser und anderen Verunreinigungen in die Lagerschale 20, während die Lippen 58, 60 und 64 vor allem den Gleit mittelstrom aus der Lagerschale 20 heraus in dem Augenblick, in dem Gleitmittel aus der Gleitmittelquelle 38 zugeführt wird, steuern.The lips 54 , 56 and 62 primarily prevent the ingress of water and other contaminants into the bearing shell 20 , while the lips 58 , 60 and 64 especially the lubricant flow out of the bearing shell 20 at the moment when lubricant from the lubricant source 38 is fed, control.

Wie in Fig. 4 ersichtlich, enden die Lippen vorzugsweise in schmalen Kanten mit scharfen oder leicht gerundeten Ecken. As can be seen in Fig. 4, the lips preferably end in narrow edges with sharp or slightly rounded corners.

Die schmalen Kanten sorgen für eine gedrängtere Berührung zwischen dem Dichtelement 52 und dem Kreuz und der Lager schale. Verformen sich die Dichtelemente beim Zusammenbau des Kreuzes und der Lagerschale, so erfolgt die Berührung zwischen den Lippen und dem Kreuz und der Schale sogar auf noch engerem Raum, da sie zwischen den Ecken der Lippen und den Flächen, an welchen diese anliegen, erfolgt. Auf diese Wei se kann in dem Fall in dem die Flächen kreisförmige Unre gelmäßigkeiten aufweisen, die Berührung zwischen Lippen und Oberfläche auf einem schmalen Bereich sogar eine bessere Ab dichtung bewirken, als wenn das elastische Dichtelement mit der gesamten Fläche anliegen. Dies gilt vor allem dann, wenn das elastische Dichtelement etwas härter ist, beispielsweise in der Größenordnung von 90 bis 95 Durometer, Im Vergleich zu einem weicheren Dichtelement, dessen Härte etwa 80 Durometer beträgt.The narrow edges ensure a more compact contact between the sealing element 52 and the cross and the bearing shell. If the sealing elements deform when the cross and the bearing shell are assembled, the contact between the lips and the cross and the shell takes place in an even narrower space, since it occurs between the corners of the lips and the surfaces against which they rest. In this case, in the case where the surfaces have circular irregularities, the contact between lips and surface on a narrow area can even bring about a better seal than if the elastic sealing element abut the entire surface. This is especially true when the elastic sealing element is somewhat harder, for example in the order of 90 to 95 durometers, compared to a softer sealing element, the hardness of which is approximately 80 durometers.

Die ringförmigen Hohlräume zwischen den Lippen 54 und 56 sowie zwischen den Lippen 58 und 60 halten Wasser und Verunreini gungen zurück, die dazu neigen, in die Lagerschale einzu dringen. Sie fangen aber auch aus der Lagerschale austreten des Gleitmittel auf, welches zusätzlich das Eindringen von Wasser und Verunreinigungen in die Lagerschale verhindert.The annular cavities between lips 54 and 56 and between lips 58 and 60 retain water and contaminants that tend to penetrate the bearing shell. However, they also catch the lubricant that escapes from the bearing shell, which additionally prevents water and contaminants from entering the bearing shell.

Eine modifizierte Abdichtung nach der Erfindung geht aus dem Fig. 5 und 6 hervor. Die Abdichtung umfaßt ein Dichtele ment 68 mit drei sich nach innen erstreckenden schmalen kreis förmigen Lippen 70, 72 und 74. Diese liegen am Zapfen 32 neben den Kreuzkörper 28 an, um drei schmale Dicht bereiche zwischen dem Abdichtelement und dem Kreuz zu bilden. Das Dichtelement 68 weist darüber hinaus drei sich nach radial außen erstreckende schmale kreisförmige Lippen 76, 78 und 80 auf. Diese liegen am ersten zylindrischen Teil 44 der Lagerschale 20 an, um auf diese Weise drei schmale kreisförmige Dichtbereiche zwischen dem Dichtelement 68 und der Lagerschale 20 zu bilden. A modified seal according to the invention is shown in FIGS. 5 and 6. The seal comprises a Dichtele element 68 with three inwardly extending narrow circular lips 70 , 72 and 74th These are on the pin 32 next to the cross body 28 to form three narrow sealing areas between the sealing element and the cross. The sealing element 68 also has three narrow circular lips 76 , 78 and 80 which extend radially outward. These rest on the first cylindrical part 44 of the bearing shell 20 in order to form three narrow circular sealing areas between the sealing element 68 and the bearing shell 20 .

Das Dichtelement 68 weist ferner eine sich in Richtung auf das Kreuz 26 erstreckende Lippe 82 zwischen den inneren und äußeren Lippensätzen auf, wobei die Lippe 82 in diesem Falle am Kreuzkörper 28 und insbesondere an der Kreuzkörperschul ter 30 anliegt. Das Dichtelement 68 weist darüber hinaus eine sich entgegengesetzt zur Lippe 82 erstreckende Lippe 84 zwischen den inneren und äußeren Lippensätzen auf, welche an der In nenschulter 48 der Lagerschale 20 anliegt. Auf diese Weise halten die Lippen 82 und 84 die Dichtung 66 in ihrer richti gen Position und sorgen darüber hinaus für zusätzliche schmale Dichtbereiche zwischen Dichtelement, Kreuzkörper und Lagerschale.The sealing element 68 also has a lip 82 extending in the direction of the cross 26 between the inner and outer lip sets, in which case the lip 82 bears against the cross body 28 and in particular against the cross body shoulder 30 . The sealing element 68 also has a lip 84 extending opposite to the lip 82 between the inner and outer lip sets, which bears against the inner shoulder 48 of the bearing shell 20 . In this way, the lips 82 and 84 hold the seal 66 in their correct position and also provide additional narrow sealing areas between the sealing element, cross body and bearing shell.

In diesem Falle weist das Dichtelement 68 auch eine längere, sich nach innen und unten erstreckende Lippen auf, die an den oberen enden der Nadellager 42, anliegt, um diese in ihrer Lage zu halten, wenn die Lagerschale 20 von dem Zap fen 32 getrennt wird. Darüber hinaus tendiert die Lippe 86 dazu, bei Zufuhr von frischem Gleitmittel aus der Lagerschale austretendes Gleitmittel zwischen dem Dichtelement 68 und dem zylindrischen Teil 44 herauszuleiten.In this case, the sealing element 68 also has a longer, inwardly and downwardly extending lips, which abuts the upper ends of the needle bearings 42 , in order to hold them in position when the bearing shell 20 is separated from the pin 32 . In addition, the lip 86 tends to lead out lubricant emerging from the bearing shell between the sealing element 68 and the cylindrical part 44 when fresh lubricant is supplied.

Eine weitere Abdichtung 88 nach der Erfindung, zusammen mit einem etwas anderen Kreuzkörper 90, ist in Fig. 7 gezeigt. Der Kreuzkörper 90 unterscheidet sich von dem Körper 28 da durch, daß er keine Schulter 30 sondern lediglich den sich unmittelbar von den Körper erstreckenden Zapfen 32 aufweist. Die Oberfläche des Körpers 90 ist normalerweise rauher als die spanabhebend bearbeitete Schulter; der Körper 90 als sol cher wird im allgemeinen nicht durch irgendeine maschinelle Bearbeitung bzw. einen Schleifvorgang geglättet.Another seal 88 according to the invention, together with a slightly different cross body 90 , is shown in FIG. 7. The cross body 90 differs from the body 28 in that it does not have a shoulder 30 but only the pin 32 which extends directly from the body. The surface of the body 90 is usually rougher than the machined shoulder; body 90 as such is generally not smoothed by any machining or grinding operation.

Die Abdichtung 88 umfaßt ein Dichtelement 92 mit drei sich nach radial innen erstreckenden schmalen, kreisförmigen Lippen 94, 96 und 98. Diese gelangen mit dem Zapfen 32 in der Nähe des Kreuzkörpers 90 in Eingriff, um drei schmale Dichtbereiche zwischen dem Dichtelement und dem Kreuz zu bilden. Das Dicht element 92 weist darüber hinaus zwei sich nach radial außen er streckende schmale, kreisförmige Lippen 100 und 102 auf. Diese liegen am ersten zylindrischen Teil 44 der Lager schale 20 an, um zwei schmale kreisförmige Dichtbereiche zwischen dem Dichtelement 92 und der Lagerschale 20 zu bil den.The seal 88 comprises a sealing element 92 with three narrow, circular lips 94 , 96 and 98 which extend radially inwards. These come into engagement with the pin 32 in the vicinity of the cross body 90 in order to form three narrow sealing areas between the sealing element and the cross. The sealing element 92 also has two radially outwardly extending narrow, circular lips 100 and 102 . These lie on the first cylindrical part 44 of the bearing shell 20 in order to form two narrow circular sealing areas between the sealing element 92 and the bearing shell 20 .

Das Dichtelement 92 weist in diesem Fall eine dicke, sich in Richtung auf das Kreuz 26 erstreckende Lippe oder Kante 104 zwischen den inneren und äußeren Lippensätzen auf, wobei die Lippe 104 am Kreuzkörper 90 anliegt. Die dicke Lippe 104 gewähr leistet jedoch keine wirksame Abdichtung zwischen dem Dicht element 92 und dem Kreuzkörper aufgrund von dessen rauher Oberfläche.In this case, the sealing element 92 has a thick lip or edge 104 extending in the direction of the cross 26 between the inner and outer lip sets, the lip 104 abutting the cross body 90 . However, the thick lip 104 does not provide an effective seal between the sealing element 92 and the cross body due to its rough surface.

Somit ist die Hauptfunktion der Lippe 104 die, mit dazu bei zutragen, das Dichtelement 92 in der Dichtposition zu halten, während die Lippen 94, 96 und 98 die drei schmalen Dichtbe reiche zwischen dem Dichtelement und dem Kreuzkörper bilden. Das Dichtelement 92 weist darüber hinaus eine sich entgegengesetzt zur Lippe 104 erstreckende Lippe 106 zwischen den inneren und äußeren Lippensätzen auf. Die Lippe 106 liegt an der Innenschulter 48 des Kreuzes 20 zur Bildung eines zusätzlichen schmalen Dichtbereiches zwischen dem Dichtelement und der Lagerschale ein, und um gleichzeitig mit der dicken Lippe 1 bis 4 zusam menzuwirken, um die Abdichtung 88 in ihrer Lage zu halten. Somit bilden die Lippen 100, 102 und 106 ebenfalls drei schma le Abdichtbereiche zwischen dem Dichtelement und der Lager schale.Thus, the main function of the lip 104 is to help keep the sealing element 92 in the sealing position, while the lips 94 , 96 and 98 form the three narrow sealing regions between the sealing element and the cross body. The sealing element 92 also has a lip 106 extending opposite the lip 104 between the inner and outer lip sets. The lip 106 lies on the inner shoulder 48 of the cross 20 to form an additional narrow sealing area between the sealing element and the bearing shell, and in order to cooperate with the thick lip 1 to 4 at the same time in order to hold the seal 88 in position. Thus, the lips 100 , 102 and 106 also form three narrow sealing areas between the sealing element and the bearing shell.

Aus vorstehendem wird ersichtlich, daß bei der Abdichtung nach der Erfindung mindestens zwei schmale Dichtbereiche zwi schen dem Dichtelement und dem Kreuz und mindestens zwei schmale Dichtbereiche zwischen dem Dichtelement und der La gerschale vorgesehen sind. Daneben weist das Dichtelement mindestens zwei sich entgegengesetzt erstreckende Lippen auf, welche mit dem Kreuzkörper und der Innenschulter der Lagerschale zusammenwirken, um die Ab dichtung in ihrer Lage zu halten.From the above it can be seen that in the sealing according to the invention at least two narrow sealing areas between between the sealing element and the cross and at least two narrow sealing areas between the sealing element and the La Gerschale are provided. In addition, the sealing element has at least two lips extending in opposite directions on which with the cross body and the inner shoulder of the bearing shell interact to form the ab to keep the seal in place.

Claims

1. Elastisches Dichtelement für ein Universalgelenk, welches ein Kreuz (26) mit einem Körper (28) und Zapfen (32) sowie Lager schalen (20) zur Aufnahme jeweils eines Zapfens (32) umfaßt, wobei jede Lagerschale (20) eine Innenschulter (48) aufweist, welche zwischen einem ersten zylindrischen Innenbereich (44) mit größerem Durchmesser und einem zweiten zylindrischen Innenbereich (46) mit kleinerem Durchmesser ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Dichtelement (52; 68; 92) wenigstens einem sich in Richtung auf das Kreuz (26) erstreckende erste Lippe (62, 82, 104) aufweist, welche am Körper (28) des Kreuzes (26) an liegt,
daß das Dichtelement (52; 68; 92) mindestens zwei sich im wesentlichen radial nach innen erstreckende Lippen (54, 56; 70, 72, 74; 94, 96, 98) aufweist, welche an dem, dem Dicht element zugeordneten Zapfen (32) abdichtend anliegen,
daß das Dichtelement (52; 68; 92) mindestens zwei weitere, sich im wesentlichen radial nach außen erstreckende Lippen (58, 60; 76, 78, 80; 100, 102) aufweist, welche an dem ersten zylindrischen Bereich (44) der dem Dichtelement zugeordneten Lagerschale abdichtend anliegen, und
daß das Dichtelement (52; 68; 92) wenigstens eine, sich im wesentlichen entgegengesetzt zur ersten Lippe (62, 82, 104) erstreckende zweite Lippe (64; 84; 106) aufweist, welche an der dem Dichtelement zugeordneten Innenschulter (48) anliegt.1. Elastic sealing element for a universal joint, which comprises a cross ( 26 ) with a body ( 28 ) and pin ( 32 ) and bearing shells ( 20 ) for receiving a pin ( 32 ), each bearing shell ( 20 ) having an inner shoulder ( 48 ), which is formed between a first cylindrical inner region ( 44 ) with a larger diameter and a second cylindrical inner region ( 46 ) with a smaller diameter,
characterized,
that the sealing element ( 52 ; 68 ; 92 ) has at least one first lip ( 62 , 82 , 104 ) extending in the direction of the cross ( 26 ), which lies on the body ( 28 ) of the cross ( 26 ),
that the sealing element ( 52 ; 68 ; 92 ) has at least two essentially radially inwardly extending lips ( 54 , 56 ; 70 , 72 , 74 ; 94 , 96 , 98 ) which on the pin ( 32 ) fit tightly,
that the sealing element ( 52 ; 68 ; 92 ) has at least two further, substantially radially outwardly extending lips ( 58 , 60 ; 76 , 78 , 80 ; 100 , 102 ) which on the first cylindrical region ( 44 ) of the Bearing shell associated sealing element bear sealingly, and
that the sealing element ( 52 ; 68 ; 92 ) has at least one second lip ( 64 ; 84 ; 106 ) which extends essentially opposite to the first lip ( 62 , 82 , 104 ) and which bears on the inner shoulder ( 48 ) assigned to the sealing element .

2. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (68) eine zusätzliche Lippe (86) aufweist, wel che sich im wesentlichen in Richtung auf den Boden der Lager schale (20) und nach innen über die Enden von Nadellagern (42) erstreckt, welche in der Lagerschale angeordnet sind, wobei die Lippe (86) am Zapfen (32) abdichtend anliegt.2. Sealing element according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 68 ) has an additional lip ( 86 ), which che substantially in the direction of the bottom of the bearing shell ( 20 ) and inwards over the ends of needle bearings ( 42nd ) which are arranged in the bearing shell, the lip ( 86 ) sealingly abutting the pin ( 32 ).

3. Dichtelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Kreuzkörper (28) anliegende Lippe (62) dicker ausgebildet ist als die anderen Lippen.3. Sealing element according to claim 1 or 2, characterized in that the cross body ( 28 ) adjacent lip ( 62 ) is thicker than the other lips.

4. Universalgelenk mit Dichtelementen nach einem der vorherge henden Ansprüchen.4. Universal joint with sealing elements according to one of the previous claims.

5. Universalgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuz (26) um die Zapfen (32) angeordnete ringförmige Schultern (30) aufweist, an welchen jeweils die erste Lippe (62; 82) anliegt.5. Universal joint according to claim 4, characterized in that the cross ( 26 ) around the pin ( 32 ) arranged annular shoulders ( 30 ), on each of which the first lip ( 62 ; 82 ) abuts.