DE60316852T2

DE60316852T2 - Gelenk mit wärmeschutz

Info

Publication number: DE60316852T2
Application number: DE60316852T
Authority: DE
Inventors: Jose Ramón IZQUIERDO NUNEZ; Esteban Canibano Alvarez; Rafael Teijeiro Castro
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2023-07-08
Also published as: AU2003304327A1; BR0318375A; JP2007514893A; ATE375460T1; HK1096719A1; DE60316852D1; WO2005005848A1; EP1653094A1; US20070111808A1; EP1653094B1

Description

Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kugelgelenk wie es für Aufhängungs- und Lenksysteme von Fahrzeugen oder Stabilisierungsstangen zur Verwendung kommt, das mit einer Staubabdeckung versehen ist, um das Eindringen von Schmutz zu verhindern.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Kugelgelenk eine integrierte thermische Schutzvorrichtung enthalten soll, welche die Übertragung von Hitze in das Innere des Kugelgelenks verringert, insbesondere die von den Fahrzeugbremsen erzeugte Hitze, um zu verhindern, dass die Staubabdeckung oder Haube aus Gummi durch die hohen Umgebungstemperaturen beschädigt wird.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die thermische Schutzvorrichtung passgenau in das Kugelgelenk integriert werden soll, unter Zuhilfenahme eines Verbindungsrings, welcher zuvor an der Staubabdeckung angebracht wurde, und an dem die Schutzvorrichtung befestigt wird.
Hintergrund der Erfindung
In Aufhängungs- und Lenksystemen von Fahrzeugen werden Kugelgelenke gewöhnlich dazu verwendet, Einzelteile so zu verbinden, dass Winkelabweichungen, die durch die relative Bewegung dieser Teile zueinander stattfinden, erleichtert werden.
Die Kugelgelenke bestehen aus einem Drehgehäuse, das so ausgestattet ist, um beispielsweise eine erste Aufhängungskomponente daran zu befestigen, und sie sind mit einem Gehäuse ausgestattet, in dessen Inneren ein Buchse ist, in der sich der Kugelkopf des Gelenkstamms befindet, der sich wiederum zu einem oberen Teil verlängert, der mit einer zweiten Komponente verbunden ist, relativ zu der die erste Komponente Winkelabweichungen erfährt.
Kugelgelenke zur Aufhängung befinden sich in enger Nähe der Scheibenbremsen, so dass die Hitze, die während des Bremsvorgangs entsteht, auf den Bereich übertragen wird, in dem das Kugelgelenk gelagert ist.
In einem Kugelgelenk befindet sich normalerweise eine Haube oder Staubabdeckung aus Gummi, die dauerhaften Temperaturen von mehr als 85 °C oder Spitzentemperaturen von mehr als 100 °C nicht standhalten kann.
Da Scheibenbremsen jedoch leicht Temperaturen von über 500 °C erreichen, kann die abgegebene Hitze folglich die Gummi- oder Staubabdeckung beschädigen und somit deren Funktion beeinträchtigen, mit dem Resultat, dass die Abdeckhaube ungeschützt ist und dies in Kürze zum Versagen des Kugelgelenks führen kann.
Um zu verhindern, dass die Staubabdeckung zu hohe Temperaturen erreicht, sind Scheibenbremsen mit Hitzeschildern ausgestattet, welche im Wesentlichen aus einer großen Platte bestehen, die die gesamte Scheibenbremse bedeckt.
Eine weitere Möglichkeit gegenwärtig angewandter Verfahren bietet die Verwendung von Hitzeprotektoren für das Kugelgelenk, welche aus einem Einzelteil bestehen, das unabhängig von dem Kugelgelenk angefertigt wird.
So offenbart WO-A-02/101250 eine Ausführung unter anderem bestehend aus den Merkmalen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Die Optimierung der für den Schutz des Kugelgelenks vor Hitze verwendeten Vorrichtung, wird durch die vorliegende Erfindung ermöglicht.
Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung ergibt sich aus Anspruch 1. Weitere Merkmale ergeben sich aus dem Unteranspruch.
Das Kugelgelenk mit der integrierten thermischen Schutzvorrichtung bietet im Vergleich zu anderen zuvor angewandten Lösungen klare Vorteile hinsichtlich der funktionellen Wirksamkeit, Einbauweise und Kostenreduktion.
Durch Gebrauch dieses Kugelgelenks mit integrierter thermischer Schutzvorrichtung kann im Vergleich zu den auf den Scheibenbremsen angebrachten Schildern eine deutliche Kostenreduktion erzielt werden, da nicht nur ein kleineres und leichteres Schutzelement verwendet wird, sondern auch die Anzahl der benötigten Installationsschritte und der Einzelteile verringert werden kann.
Ein weiteres Merkmal der thermischen Schutzvorrichtung besteht darin, das sie einen zusätzlichen Schutz vor Schäden, die an dem Kugelgelenk während des Hantierens entstehen könnten, gewährleistet, da es die dazu gewöhnlich verwendete Plastikkappe ersetzt.
Der Einbau der thermischen Schutzvorrichtung in das Kugelgelenk ist daher der wesentliche Bestandteil der vorliegenden Erfindung, da es dazu vorgesehen ist, die Staubabdeckung, die sich gewöhnlich in dem Kugelgelenk befindet, zu umgeben, wobei das Kugelgelenk mit einem Verbindungsring ausgestattet ist, der zuvor an der Staubabdeckung angebracht wurde und an dem die thermische Schutzabdeckung befestigt wird.
Die Staubabdeckung besteht ihrerseits aus einer Gummihaube, welche gewöhnlich an der oberen Schulter des Drehgehäuses des Kugelgelenks angebracht wird und die sich in gewellter Form nach oben zu einem Hals ausdehnt, der den oberen Teil des Gelenkstamms umgibt.
Der Verbindungsring kann durch Einspritzung an dem Hals der Staubabdeckung befestigt werden und so bestmöglich die anschließende Montage der thermischen Schutzvorrichtung erleichtern, da man somit das Gefüge aus Staubabdeckung und zuvor angepasstem Ring fertig zusammengesetzt vom Kunststoffhersteller erhalten kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Ring mittels Einpressung und/oder Verleimung am Hals der Staubabdeckung befestigt werden.
Die thermische Schutzvorrichtung besteht aus einem Körper passender Geometrie, der in einem Abschnitt seiner Seitenfläche teilweise geöffnet ist, und dessen Oberseite mit einer Reihe flexibler Radialplatten ausgestattet ist, die eine innere kreisförmige Öffnung definieren.
Wenn die Schutzvorrichtung von oben in den Ring eingesetzt wird, biegen sich leicht die Innenkanten der Platten, bis sie über einige aus der Seitenfläche des Rings hervorstehende Streifen passen, und so zwischen den Streifen und der Basis des Rings arretiert sind. Auf diesem Wege wird die Schutzvorrichtung mit dem schon vorher an der Staubabdeckung befestigten Ring verbunden.
Die so angebrachte Schutzvorrichtung umgibt die Staubabdeckung und verhindert, dass diese zu hohe Temperaturen erreicht.
Beschreibung der Abbildungen
Zur Ergänzung der vorliegenden Beschreibung und um die Merkmale der Erfindung gemäß ihrer bevorzugten beispielhaften und praktischen Ausgestaltung näher zu erläutern, liegen als integraler Bestandteil der vorliegenden Beschreibung die folgenden Ausführungsbeispiele bei, wobei die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt ist und wobei im folgenden dargestellt werden:
1.– Es wird eine perspektivische Darstellung des Kugelgelenks mit der thermischen Schutzvorrichtung gezeigt.
2.– Es wird eine Seitenansicht des Kugelgelenks mit der thermischen Schutzvorrichtung gezeigt.
3.– Es wird eine perspektivische Darstellung der thermischen Schutzvorrichtung gezeigt.
4.– Es wird eine perspektivische Darstellung des Verbindungsrings gezeigt.
5.– Es wird eine perspektivische Darstellung des Schutzes, Rings und der Staubabdeckung gezeigt.
Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung
Anhand der Abbildungen kann man das Kugelgelenk mit der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung zur Verwendung für Aufhängungs- und Lenksysteme von Fahrzeugen oder Stabilisierungsstangen erkennen, die sich in enger Nähe einer Quelle mit sehr starker Wärmeentwicklung befinden, beispielsweise einer Bremse, beginnend mit der Aufnahme eines Drehgehäuses (1) als Grundlage, an das die Aufhängungskomponente oder Gleichwertiges gekoppelt ist und das im Inneren aus einem Gehäuse (2) mit einer Buchse (3) besteht, welche auf dem Kugelkopf (4) aufliegt und die sich im gleitenden Kontakt auf dem Kugelkopf (4) eines Gelenkstamms (5) bewegt, der mit einer Staubabdeckung ausgestattet ist, die mittels ihres Unterteils mit dem Drehgehäuse (1) und mit ihrem Hals (7) mit dem oberen Teil (8) des Gelenkstammes (5) verbunden ist.
Ausgehend von dieser grundlegenden Ausführung ist das wichtigste Merkmal des Kugelgelenks die Einbeziehung der thermischen Schutzvorrichtung (9), die in das Kugelgelenk integriert wird, wobei die thermische Schutzvorrichtung (9) aus einer horizontalen oberen Fläche besteht, die mit einer Reihe flexibler Radialplatten (10) ausgestattet ist, die im Inneren eine kreisförmige Öffnung (11) definieren, welche mit dem Verbindungsring (12) verbunden wird, der zuvor am Hals (7) der Staubabdeckung (6) mittels Einspritzung oder Druck und/oder Verleimung angebracht wurde, so dass die thermische Schutzvorrichtung (9) die Staubabdeckung umgibt, um sie vor den hohen Umgebungstemperaturen zu schützen.
Der Verbindungsring (12) besteht aus einer Basis (13) und einer Seitenfläche, aus der eine Reihe von Streifen (14) hervorstehen, auf die die Platten (10), die sich auf der Oberseite der thermischen Schutzvorrichtung (9) befinden, beim Einsetzen der thermischen Schutzvorrichtung (9) so lange gedrückt werden, bis die Platten über die Streifen passen und so zwischen den Streifen und der Basis (13) des Verbindungsrings (12) arretiert sind.
Die thermische Schutzvorrichtung ist aus einem passenden Material hergestellt, das hohen Temperaturen und mechanischer Belastung standhalten kann, und wird in Form einer Haube ausgeführt welche zunächst nach oben hin eine horizontale Oberfläche ausbildet und sich dann mittels geneigter Seitenränder, die in vertikalen Wän den (16) enden, nach unten erstreckt, wobei ein geräumiger Ausschnitt (15) ausgespart bleibt, der die Staubabdeckung (6) praktisch in dem Abschnitt gegenüber dem Bereich des Kugelgelenks, der der Wärmequelle ausgesetzt ist, exponiert. Besagte vertikale Wände (16) sind von der Staubabdeckung (6) getrennt, so dass sich zwischen den beiden eine Luftkammer bildet, die für die Wärmeisolierung der Staubabdeckung (6) sorgt.

Claims

Ein Kugelgelenk mit thermischem Schutz zur Anwendung für Aufhängungs- und Lenksysteme oder Stabilisierungsstangen in der Nähe einer Quelle mit exzessiver Wärmeentwicklung wie zum Beispiel einer Bremse, beginnend mit der Aufnahme eines Drehgehäuses (1) als Grundlage, an dem die Aufhängungskomponenten oder Gleichwertiges befestigt sind und das im Inneren aus einem Gehäuse (2) mit einer Buchse (3) besteht, das auf dem Kugelkopf aufliegt und das sich im gleitenden Kontakt auf dem Kugelkopf (4) eines Gelenkstamms (5) bewegt, der mit einer Staubabdeckung (6) verbunden ist, die mittels ihres Unterteils mit dem Drehgehäuse (1) und über ihren Hals (7) mit dem oberen Teil (8) des Gelenkstamms (5) verbunden ist und die zusammen mit der thermischen Schutzvorrichtung (9) in das Kugelgelenk integriert ist, das die Staubabdeckung (6) vor hohen Temperaturen schützt, die durch die Umgebung erzeugt werden, wobei das Kugelgelenk über einen Verbindungsring (12) verfügt, der zuvor mit dem Hals (7) der Staubabdeckung (6) mittels übermäßiger Einspritzung oder Druck und/oder Verleimung verbunden wurde, und wobei die thermische Schutzvorrichtung (9) eine horizontale obere Fläche darstellt, die im Inneren eine kreisförmige Öffnung (11) definiert, die mit dem Verbindungsring (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsring über eine Basis (13) und eine Seitenfläche verfügt, aus der eine Reihe von Streifen (14) hervorstehen, dabei ist die horizontale obere Fläche der thermischen Schutzvorrichtung mit einer Reihe flexibler Radialplatten (10) versehen, die die besagte kreisförmige Öffnung (11) im Innenraum bestimmen, und wobei die besagte horizontale obere Fläche an dem Befestigungsring durch den Druck befestigt wird, den die Platten (10) auf die Streifen (14) so lange ausüben, bis sie diese überschritten haben, mit dem Ergebnis, dass die besagten Platten (10) zwischen den Streifen (14) und der Basis (13) des Verbindungsrings (12) arretiert sind.
Eine Kugelverbindung mit einer thermischen Schutzvorrichtung (9) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Schutzvorrichtung (9) in Form einer Haube ausgeführt ist, die zu Beginn in die horizontale obere Fläche hineinragt und dann mittels geneigter seitlicher Enden, die als vertikale Wände (16), die einen geräumigen Ausschnitt (15) bestimmen, ausgeführt sind, so nach unten geführt werden, dass die Staubhaube (6) in dem Abschnitt gegenüber dem Bereich des Kugelgelenks, das sich gegenüber der Wärmequelle befindet, teilweise exponiert ist, wobei die besagten vertikalen Wände (16) von der besagten Staubkammer (6) getrennt sind und eine Luftkammer zwischen beiden bilden, die für die Wärmeisolierung der Staubhaube (6) sorgt.