WO2009062499A2 - Gelenk- und/oder lageranordnung - Google Patents

Gelenk- und/oder lageranordnung Download PDF

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WO2009062499A2
WO2009062499A2 PCT/DE2008/050033 DE2008050033W WO2009062499A2 WO 2009062499 A2 WO2009062499 A2 WO 2009062499A2 DE 2008050033 W DE2008050033 W DE 2008050033W WO 2009062499 A2 WO2009062499 A2 WO 2009062499A2
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joint
bearing assembly
pivot pin
receiving unit
sealing
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PCT/DE2008/050033
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Hans-Gerd Brunneke
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0666—Sealing means between the socket and the inner member shaft
    • F16C11/0671—Sealing means between the socket and the inner member shaft allowing operative relative movement of joint parts due to flexing of the sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J3/00—Diaphragms; Bellows; Bellows pistons
    • F16J3/04—Bellows
    • F16J3/041—Non-metallic bellows
    • F16J3/042—Fastening details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/32—Articulated members
    • Y10T403/32606—Pivoted
    • Y10T403/32631—Universal ball and socket
    • Y10T403/32729—Externally packed

Definitions

  • the invention relates to a joint and / or bearing assembly according to the preamble of claim 1 and a motor vehicle with one or more such joint and / or bearing assembly (s), in particular in suspension and / or steering parts.
  • the invention is based on the problem of achieving an improvement in joints with movable pins and a sealing gasket applied thereto.
  • a joint and / or bearing arrangement which forms an at least three-sided closed receiving space for grease or similar sealing and lubricating mass in the contact region of the gasket on the pin and therefore has a high longevity.
  • the receiving unit can apply a sufficient tension to press itself and the recorded by this sealing edge of the gasket on the pivot pin and hold it there in position. The number of required components and assembly steps is thereby reduced.
  • the receiving unit according to the invention form a total of only one-piece annular body and thus provide a minimum number of components for securing the sealing edge of the gasket.
  • the receiving unit with the firmly inserted end portion of the gasket and optionally with a lubricant filling form a prefabricated unit which can be placed on the pivot pin with an axial mounting component, in particular without that for the holder Recording unit another clamping ring would be required. This not only minimizes the number of components, but also significantly simplifies assembly.
  • both rings can contribute to the mounting on the pin.
  • the outer ring can additionally secure the enclosed sealing edge of the sleeve against slipping out.
  • the receiving unit forms a three-sided closed in cross-section and partially filled with lubricant receiving space for the end portion of the sealing bellows, so that the outer ring not only has a holding function, but also forms a sealing leg for the received end portion of the sealing bellows in a dual function.
  • a flanging or similar bending of the open U-legs can be provided for a particularly wide closing of the receiving space, so as to form a still higher pull-out protection and a particularly good seal and lubricant holder.
  • edge of the gasket in the region of its investment in at least one of the U-legs form a labyrinth filled with lubricant, thereby further improving the permanent seal, in particular against the ingress of moisture.
  • a motor vehicle with at least one joint and / or bearing arrangement according to the invention, in particular within suspension and / or steering parts, which are exposed to a special risk of contamination is claimed separately. Further advantages and features of the invention will become apparent from the drawing illustrated and described below embodiments of the subject invention.
  • Fig. 1 is a schematic overview drawing of a joint and / or bearing assembly according to the invention with a near the head area secured by a clamping ring gasket, which is secured at the axially opposite end via an inventive annular receiving unit on the pin, the representation in the drawing left of the longitudinal axis is cut open,
  • FIG. 2 is a view similar to FIG. 1, but with deflection of the pivot pin
  • FIG. 3 is an enlarged detail of the detail III in Fig. 2,
  • FIG. 4 is a view similar to FIG. 3 of an alternative embodiment of the edge of the gasket
  • Fig. 5 is a similar view as Fig. 4 of a further alternative embodiment of
  • the joint arrangement 1 comprises an axially extended pivot pin 2 with an extended head area 3, which is formed, for example, by a substantially spherical shape, which is shown in dashed lines in FIG.
  • This can be rotatably and / or tiltably held in and against a usually permanently lubricated joint shell 4 (shown in phantom in Fig. 1), which receives the head area.
  • the joint shell 4 may be substantially closed outside of the pin passage or rather annular. Such deflected tilting movement of the pivot pin 2 relative to the joint shell 4 is shown in Fig. 2.
  • joint shell 4 is in turn at least radially outside partially held by a housing 5 or a similar surrounding space.
  • Joint shell 4 and receiving space 5 form a total storage unit.
  • the housing 5 does not have to form a separate unit, but may also be an integral part of a, for example, the storage unit in the assembled state embracing handlebar, for example, a cast or forged part.
  • the joint and / or bearing assembly 1 further comprises a sealing sleeve 7, which is often formed as a sealing bellows and surrounds a part of the pin 2. It closes in the area of the passage opening for the journal 2 left by the housing 5 against the bearing unit and ensures that no particles or moisture can penetrate into the area of the joint shell 4 and the head area 3 as far as possible.
  • the sealing bellows 7 is fixed with its head portion 3 facing axial end, for example via a clamping ring 13 on the housing 5. With its axially opposite end 11 of the sealing bellows 7, however, is indirectly or directly sealingly against the pivot pin 2.
  • a cross section at least U-shaped - so closed on three sides - receiving unit 10 for the axial end portion 11 of the sealing bellows 7 is provided.
  • This comprises a radially inner clamping ring 6 and at least almost parallel to this radially outwardly located second ring 8, both with an axial extension component.
  • These two rings 6, 8 are connected via a transverse thereto radial connector to the U-shaped in cross-section receiving unit 10 for the end portion 11.
  • the end portion 11 is formed circumferentially thickened and forms in the first embodiment according to the figures 1 to 3 radially inside, radially outward and axially from the head portion 3 pioneering each a labyrinth 14, 15, 16 or similar structure.
  • the sealing fat is thus each between the labyrinths 14, 15, 16 and the inside of the inner ring 6 and the outer ring 8 or the radial connector 9 at. All of these therefore preferably form closed surfaces to prevent leakage of the sealant. In this way, a particularly thorough sealing of the interior 18 to be protected by the sealing bellows 7 against immigration of impurities from the direction of the arrow 19 (FIG. 3) can be achieved. Against an immigration of impurities in the direction of the arrow 20 may also be provided between the radially inner ring 6 and the pin 2, a sealing surface 21. Likewise, if necessary, the radial connector 9 can be provided on the outside with a sealing surface 22 for engagement with a pivot pin 2 receiving the handlebar 12 (shown in Fig. 4).
  • the receiving unit 10 can form a total of a one-piece double annular body, which includes the two rings 6, 8 with.
  • the receiving unit 10 is rigid in itself, so that both the inner ring under pressing bias and the outer ring 8 with bias on the pin 2 are halterbar.
  • the outer ring 8 secures not only the receiving unit 10 and the end portion 11 of the sealing sleeve 7 on the pivot pin 2, but also forms a sealing leg in a double function for the here in cross section substantially rectangular and between the legs 6, 8 recorded end portion 11th
  • the outer ring 8 on the one hand in a mounting step, the mounting of the sealing sleeve 7 is possible without requiring a separate component.
  • the length of the sealing line is considerably increased by the additional sealing leg on the inside of the ring 8, which leads to a significantly improved sealing and service life.
  • the receiving unit 10 may be formed of metallic material, in particular stainless stainless steel, or a particular fiber-reinforced plastic.
  • metallic material in particular stainless stainless steel, or a particular fiber-reinforced plastic.
  • each ring 6, 8 of the receiving unit 10 and also the radial connector 9 has a sufficient wall thickness of for example 1.5 millimeters to 2.5 millimeters.
  • FIG. 4 an additional embodiment is shown in which the labyrinth seal 16 on the outer leg 8 is omitted.
  • the system is shown on the handlebar 12 via the sealing surface 22, so that here a dirt intrusion in the direction of the arrow 20 on the sealing surfaces 21, 22 is prevented twice.
  • Fig. 5 are provided for changing requirements each particularly large receiving spaces for sealing grease or the like.
  • the dimensional stability of the end portion 11 is secured by an introduced core ring 23.
  • the end region 11 is in each case in a sealing manner by way of frictionally fitted flanks Y1 of its corner regions in the receiving ring.
  • the open ends of the U-legs 6, 8 may be crimped after introduction of the end portion 11 or inwardly formed in a similar manner, in order to achieve a particularly good trigger protection and at the same time the space for the Inclusion of grease or the like sealants and lubricants as close as possible to enclose.
  • a different shape for example also rounded or oblique to the radial direction, may also be present, so that the receiving region 10 will look more C-shaped in cross-section. However, it is enclosed in any case on an outer and inner ring surface 8, 6 and 9 between them.
  • a particular advantage of the invention is that the receiving unit 10 with the firmly inserted end portion 11 of the gasket 7 and optionally with a lubricant filling can form a prefabricated unit which can be placed on the pivot pin 2 with an axial mounting component in a single step, since yes a separate outer ring for supporting the sealing end portion 11 on the inner ring 6 is no longer required. Even without this separate ring, the receiving unit 10 according to the invention can be held in a press fit on the pivot pin 2.
  • a vulcanization of a stabilizing core ring 23, as shown in Fig. 5, does not change the prefabricatability to a auf shortcutden in a single assembly step assembly and the simplification achieved thereby.
  • the invention is particularly suitable for pollution-intensive areas of motor vehicles, which may include such articulation and / or bearing assemblies, especially within suspension and / or steering parts.

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Abstract

Eine Gelenk- und/oder Lageranordnung (1) mit einem Gelenkzapfen (2), dessen Kopfbereich (3) gegenüber einer aufnehmenden Schale (4) oder Gehäuseeinheit (5) beweglich ist, wobei der Gelenkzapfen (2) zumindest über einen Teil seiner Erstreckung von einer umlaufenden Dichtungsmanschette (7) umgeben ist, die mit ihrem dem Kopfbereich (3) axial abgewandten Ende mittelbar oder unmittelbar dichtend an dem Gelenkzapfen (2) anliegt und hierfür einen radial innen gelegenen Spannring (6) aufweist, wird so ausgebildet, dass der Dichtungsmanschette (7) im Bereich ihrer Anlage an den Gelenkzapfen (2) zumindest nahezu parallel zum ersten Spannring (6) ein radial weiter außen gelegener zweiter Ring (8) mit einer axialen Erstreckungskomponente zugeordnet ist, der über einen Radialverbinder (9) mit dem ersten Spannring (6) zu einer im Querschnitt U-förmigen Aufnahmeeinheit (10) für einen axialen Endbereich (11) des Dichtungsbalgs (7) verbunden ist.

Description

Gelenk- und/oder Lageranordnung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Gelenk- und/oder Lageranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit einer oder mehreren derartigen Gelenk- und/oder Lageranordnung(en), insbesondere in Fahrwerks- und/oder Lenkungsteilen.
Bei Gelenkanordnungen, die einen beweglich gelagerten Zapfen aufweisen, etwa derart, dass dieser mit seinem erweiterten und zum Beispiel kugelförmigen Kopfbereich in einer aufnehmenden Gelenk- oder Lagerschale relativbeweglich gelagert ist, muss der Reibungsbereich zwischen Kopfbereich und Lagerschale möglichst gut gegen Partikel- und/oder Feuchtigkeitseinwirkung abgedichtet sein. Hierfür ist es bekannt, den Zapfen über einen großen Bereich seiner axialen Länge mit einer Dichtungsmanschette aus einem derart elastischen Material zu umgeben, dass diese den Bewegungen, insbesondere auch Kippbewegungen, des Zapfens folgen kann. Diese Dichtungsmanschette muss dann am Zapfen mit ihrem dem Kopfbereich axial abgewandten Ende derart gehalten sein, dass dort eine gute und dauerhafte Abdichtung bei gleichzeitiger Mitbeweglichkeit dieses Endes mit der Zapfenbewegung erreicht ist.
Es ist bekannt, das genannte axiale Ende des Dichtungsbalgs über einen metallischen und eine axiale Erstreckung aufweisenden Haltering im Presssitz auf dem Gelenkzapfen zu halten. Dabei ist jedoch eine weitere radial einwärts weisende Kraftbeaufschlagung einer außen an dem Haltering anliegenden Dichtung erforderlich, zum Beispiel über einen separaten Spannring, um die Dichtung mit an dem Haltering zu sichern. Dies verkompliziert die Montage und erhöht die Anzahl der benötigten Bauteile.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, bei Gelenken mit beweglichen Zapfen und einer daran anliegenden Dichtungsmanschette eine Verbesserung zu erreichen.
Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Gelenk- oder Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung wird auf die weiteren Ansprüche 2 bis 11 verwiesen.
In der erfindungsgemäßen Ausbildung ist eine Gelenk- und/oder Lageranordnung geschaffen, die im Anlagebereich der Dichtungsmanschette an den Zapfen einen zumindest dreiseitig geschlossenen Aufnahmeraum für Fett oder ähnliche dichtende und schmierende Masse ausbildet und daher eine hohe Langlebigkeit aufweist.
Zudem ist es nicht erforderlich, einen weiteren, separaten Spannring vorzusehen, sondern die Aufnahmeeinheit kann eine hinreichende Spannung aufbringen, um sich selbst und den von dieser aufgenommenen Dichtrand der Dichtungsmanschette an den Gelenkzapfen zu drücken und dort in Position zu halten. Die Anzahl der benötigten Bauteile und Montageschritte ist dadurch verringert.
Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Aufnahmeeinheit einen insgesamt nur einstückigen Ringkörper ausbilden und somit eine Minimalanzahl von Bauteilen für die Sicherung des Dichtrandes der Dichtungsmanschette bereitstellen.
Besonders günstig kann die Aufnahmeeinheit mit dem fest eingefügten Endbereich der Dichtungsmanschette und gegebenenfalls mit einer Schmierstoffbefüllung eine vorkonfektionierte Baueinheit bilden, die auf den Gelenkzapfen mit einer axialen Montagekomponente aufsetzbar ist, insbesondere ohne dass für die Halterung der Aufnahmeeinheit ein weiterer Spannring erforderlich wäre. Damit ist nicht nur die Anzahl der Bauteile minimiert, sondern auch die Montage deutlich vereinfacht.
Wenn die Aufnahmeeinheit in sich starr ist und sowohl der innere Spannring als auch der äußere Ring mit Vorspannung auf dem Zapfen halterbar sind, können beide Ringe zur Halterung auf dem Zapfen beitragen. Der äußere Ring kann zusätzlich den eingefassten Dichtrand der Manschette mit gegen ein Herausrutschen sichern.
Insbesondere bildet dabei die Aufnahmeeinheit einen im Querschnitt dreiseitig geschlossenen und teilweise mit Schmierstoff befüllten Aufnahmeraum für den Endbereich des Dichtungsbalgs, so dass der äußere Ring nicht nur eine haltende Funktion hat, sondern in Doppelfunktion auch einen Dichtschenkel für den aufgenommenen Endbereich des Dichtungsbalgs bildet. Eine Umbördelung oder dergleichen Abkantung der offenen U-Schenkel kann für ein besonders weites Schließen des Aufnahmeraums vorgesehen sein, um so eine noch erhöhte Auszugsicherung und eine besonders gute Dicht- und Schmierstoffhalterung zu bilden.
Weiter kann der Rand der Dichtungsmanschette im Bereich seiner Anlage an zumindest einem der U-Schenkel ein mit Schmierstoff befülltes Labyrinth ausbilden, um dadurch die dauerhafte Abdichtung, insbesondere auch gegen Eindringen von Feuchtigkeit, weiter zu verbessern.
Zur Anlage an den Zapfen und ggf. einen diesen aufnehmenden Lenker kann vorteilhaft der innere Spannring außenseitig mit einer Dichtungsfläche versehen sein, wie hier in den Zeichnungen dargestellt ist.
Ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer erfindungsgemäßen Gelenk- und/oder Lageranordnung, insbesondere innerhalb von Fahrwerks- und/oder Lenkungsteilen, die einer besonderen Verschmutzungsgefahr ausgesetzt sind, ist separat beansprucht. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Übersichtszeichnung einer erfindungsgemäßen Gelenk- und/oder Lageranordnung mit einem im Nahbereich des Kopfbereichs über einen Spannring gesicherten Dichtungsmanschette, die am axial abgewandten Ende über eine erfindungsgemäße ringförmige Aufnahmeeinheit am Zapfen gesichert ist, wobei die Darstellung in der Zeichnung links der Längsachse aufgeschnitten ist,
Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, jedoch bei Auslenkung des Gelenkzapfens,
Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung des Details III in Fig. 2,
Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 einer alternativen Ausführung des Randes der Dichtungsmanschette ,
Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4 einer weiteren alternativen Ausbildung der
Aufnahmeeinheit und des Randes der Dichtungsmanschette mit einem in diesen einvulkanisierten Kernring.
Die Gelenkanordnung 1 nach Figur 1 umfasst einen axial erstreckten Gelenkzapfen 2 mit einem erweiterten und beispielsweise durch eine im wesentlichen kugelförmige Ausformung gebildeten Kopfbereich 3, der in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet ist. Dieser kann in und gegenüber einer in der Regel dauergeschmierten Gelenkschale 4 (in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt), die den Kopfbereich aufnimmt, dreh- und/oder kippbeweglich gehalten sein. Die Gelenkschale 4 kann außerhalb des Zapfendurchtritts im Wesentlichen geschlossen oder eher ringförmig ausgebildet sein. Eine solche ausgelenkte Kippbewegung des Gelenkzapfens 2 gegenüber der Gelenkschale 4 ist in Fig. 2 dargestellt.
Weiterhin ist die Gelenkschale 4 ihrerseits zumindest radial außen teilweise von einem Gehäuse 5 oder einem ähnlichen umgebenden Raum gehalten. Gelenkschale 4 und Aufnahmeraum 5 bilden insgesamt eine Lagerungseinheit. Das Gehäuse 5 muss keine gesonderte Baueinheit ausbilden, sondern kann auch integraler Bestandteil eines beispielsweise die Lagerungseinheit im montierten Zustand umgreifenden Lenkers, zum Beispiel eines Guss- oder Schmiedeteils, sein.
Die Gelenk- und/oder Lageranordnung 1 umfasst weiter eine Dichtungsmanschette 7, die häufig als Dichtungsbalg ausgebildet ist und einen Teil des Zapfens 2 umgibt. Sie schließt im Bereich der von dem Gehäuse 5 belassenen Durchtrittsöffnung für den Zapfen 2 an die Lagerungseinheit an und sorgt dafür, dass in den Bereich der Gelenkschale 4 und des Kopfbereichs 3 möglichst keine Partikel oder Feuchtigkeit eindringen können. Hierfür ist der Dichtungsbalg 7 mit seinem dem Kopfbereich 3 zugewandten axialen Ende zum Beispiel über einen Spannring 13 am Gehäuse 5 festgelegt. Mit seinem diesem axial abgewandten Ende 11 liegt der Dichtungsbalg 7 hingegen mittelbar oder unmittelbar dichtend an dem Gelenkzapfen 2 an.
Für diese Anlage ist erfindungsgemäß eine im Querschnitt zumindest U-förmige - also dreiseitig geschlossene - Aufnahme einheit 10 für den axialen Endbereich 11 des Dichtungsbalgs 7 vorgesehen. Diese umfasst einen radial innen gelegenen Spannring 6 und zumindest nahezu parallel zu diesem einen radial weiter außen gelegenen zweiten Ring 8, beide mit einer axialen Erstreckungskomponente. Diese beiden Ringe 6, 8 sind über einen quer hierzu verlaufenden Radialverbinder zu der im Querschnitt U-förmigen Aufnahmeeinheit 10 für den Endbereich 11 verbunden. Der Endbereich 11 ist dabei umlaufend verdickt ausgebildet und bildet im ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 3 radial innen, radial außen sowie axial vom Kopfbereich 3 wegweisend jeweils ein Labyrinth 14, 15, 16 oder eine ähnliche Struktur aus. Diese dient jeweils zur Aufnahme von dichtendem Fett oder ähnlichem Schmierstoff. Das dichtende Fett liegt damit jeweils zwischen den Labyrinthen 14, 15, 16 und der Innenseite des inneren Rings 6 bzw. des äußeren Rings 8 oder des radialen Verbinders 9 an. Alle diese bilden daher vorzugsweise geschlossene Flächen aus, um einen Austritt des Dichtmittels zu verhindern. Damit lässt sich eine besonders gründliche Abdichtung des von dem Dichtungsbalg 7 zu schützenden Innenraums 18 gegen eine Einwanderung von Verunreinigungen aus Richtung des Pfeils 19 (Fig. 3) erreichen. Gegen eine Einwanderung von Verunreinigungen in Richtung des Pfeils 20 kann zudem eine Dichtungsfläche 21 zwischen dem radial inneren Ring 6 und dem Zapfen 2 vorgesehen sein. Ebenso kann ggf. der Radialverbinder 9 zur Anlage an einen den Gelenkzapfen 2 aufnehmenden Lenker 12 (in Fig. 4 eingezeichnet) außenseitig mit einer Dichtungsfläche 22 versehen sein.
Für eine hohe Stabilität und gleichzeitig einfache Fertigung kann die Aufnahmeeinheit 10 insgesamt einen einstückigen Doppel-Ringkörper ausbilden, der die beiden Ringe 6, 8 mit umfasst. Dabei ist die Aufnahmeeinheit 10 in sich starr, so dass sowohl der innere Ring unter pressender Vorspannung als auch der äußere Ring 8 mit Vorspannung auf dem Zapfen 2 halterbar sind.
Dabei sichert der äußere Ring 8 nicht nur die Aufnahmeeinheit 10 und den Endbereich 11 der Dichtungsmanschette 7 auf dem Gelenkzapfen 2, sondern bildet in Doppelfunktion gleichzeitig einen Dichtschenkel für den hier im Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgebildeten und zwischen den Schenkeln 6, 8 aufgenommenen Endbereich 11.
Somit ist durch den äußeren Ring 8 einerseits in einem Montageschritt die Halterung der Dichtungsmanschette 7 möglich, ohne hierfür ein separates Bauteil zu benötigen. Gleichzeitig ist durch den zusätzlichen Dichtungsschenkel an der Innenseite des Ringes 8 die Länge der Dichtlinie erheblich vergrößert, was zu einer signifikant verbesserten Abdichtung und Lebensdauer führt.
Die Aufnahmeeinheit 10 kann dabei aus metallischem Werkstoff, insbesondere nicht rostendem Edelstahl, oder einem insbesondere faserverstärkten Kunststoff gebildet ist. Für eine hohe Stabilität, auch im Dauereinsatz, weist jeder Ring 6, 8 der Aufnahmeeinheit 10 und auch der Radialverbinder 9 eine ausreichende Wandstärke von beispielsweise 1,5 Millimetern bis 2,5 Millimetern auf.
In Fig. 4 ist ein zusätzliches Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Labyrinthdichtung 16 am Außenschenkel 8 entfällt. Dafür ist hier die Anlage auf dem Lenker 12 über die Dichtfläche 22 dargestellt, so dass hier einer Schmutzeinwanderung in Richtung des Pfeils 20 über die Dichtflächen 21, 22 doppelt vorgebeugt ist. In Fig. 5 sind für geänderte Anforderungen jeweils besonders große Aufnahmeräume für dichtendes Fett oder dergleichen geschaffen. Zudem ist die Formstabilität des Endbereichs 11 durch einen eingebrachten Kernring 23 gesichert. Der Endbereich 11 liegt über kraftschlüssig eingepasste Flanken Yl seiner Eckbereiche in dem Aufnahmering jeweils dichtend an.
In den Figuren 1 bis 4 ist zudem dargestellt, dass die offenen Enden der U-Schenkel 6, 8 nach Einbringen des Endbereichs 11 umgebördelt oder auf ähnliche Weise einwärts umgeformt sein können, um damit eine besonders gute Abzugsicherung zu erreichen und gleichzeitig den Raum für die Aufnahme von Fett oder dergleichen Dicht- und Schmiermittel möglichst eng zu umschließen.
Weiter kann auch - anders als dargestellt - der Radialverbinder 9 eine abweichende Form, etwa auch gerundet oder schräg zur radialen Richtung verlaufend, haben, so dass der Aufnahmebereich 10 im Querschnitt eher C-förmig aussehen wird. Er ist allerdings in jedem Fall an einer äußeren und inneren Ringfläche 8, 6 sowie dazwischen 9 umschlossen.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Aufnahmeeinheit 10 mit dem fest eingefügten Endbereich 11 der Dichtungsmanschette 7 und gegebenenfalls mit einer Schmierstoffbefüllung eine vorkonfektionierte Baueinheit bilden kann, die auf den Gelenkzapfen 2 mit einer axialen Montagekomponente in einem einzigen Schritt aufsetzbar ist, da ja ein separater äußerer Ring zur Halterung des dichtenden Endbereichs 11 am inneren Ring 6 nicht mehr erforderlich ist. Auch ohne diesen separaten Ring kann die erfindungsgemäße Aufnahmeeinheit 10 im Presssitz auf dem Gelenkzapfen 2 gehalten werden. Eine Einvulkanisation eines stabilisierenden Kernrings 23, wie in Fig. 5 dargestellt, ändert an der Vorkonfektionierbarkeit zu einer in einem einzigen Montageschritt aufzusetzenden Baueinheit und der dadurch erreichten Vereinfachung nichts.
Aufgrund der guten Dauereigenschaften ist die Erfindung insbesondere auch für verschmutzungsintensive Bereiche von Kraftfahrzeugen geeignet, die solche Gelenk- und/oder Lageranordnungen insbesondere auch innerhalb von Fahrwerks- und/oder Lenkungsteilen umfassen können.
B ezugszeichenliste
Gelenk- oder Lageranordnung Zapfen Kopfbereich Gelenkschale Gehäuse innerer Ring Dichtungsmanschette äußerer Ring Radialverbinder Aufnahmeeinheit ringförmiger Endbereich Lenker Spannring Labyrinthdichtung Labyrinthdichtung Labyrinthdichtung Flanke Innenraum Richtung Richtung Dichtfläche Dichtfläche Kernring

Claims

Gelenk- und/oder LageranordnungPatentansprüche
1. Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) mit einem Gelenkzapfen (2), dessen Kopfbereich (3) gegenüber einer aufnehmenden Schale (4) oder Gehäuseeinheit (5) beweglich ist, wobei der Gelenkzapfen (2) zumindest über einen Teil seiner Erstreckung von einer umlaufenden Dichtungsmanschette (7) umgeben ist, die mit ihrem dem Kopfbereich (3) axial abgewandten Ende mittelbar oder unmittelbar dichtend an dem Gelenkzapfen (2) anliegt und hierfür einen radial innen gelegenen Spannring (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsmanschette (7) im Bereich ihrer Anlage an den Gelenkzapfen (2) zumindest nahezu parallel zum ersten Spannring (6) ein radial weiter außen gelegener zweiter Ring (8) mit einer axialen Erstreckungskomponente zugeordnet ist, der über einen Radialverbinder (9) mit dem ersten Spannring (6) zu einer im Querschnitt portalförmigen Aufnahmeeinheit (10) für einen axialen Endbereich (11) des Dichtungsbalgs (7) verbunden ist.
2. Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (10) einen einstückigen Ringkörper ausbildet.
3. Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (10) in sich starr ist und sowohl der innere Spannring (6) als auch der äußere Ring (8) mit Vorspannung auf dem Zapfen (2) halterbar sind.
4. Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (10) einen im Querschnitt dreiseitig geschlossenen und teilweise mit Schmierstoff befüllten Aufnahmeraum für den Endbereich (11) des Dichtungsbalgs (7) ausbildet.
5. Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Ring (8) einen Dichtschenkel für den aufgenommenen Endbereich (11) des Dichtungsbalgs (7) bildet.
6. Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (11) im Bereich seiner Anlage an den äußeren Schenkel ein mit Schmierstoff befüllbares Labyrinth ausbildet.
7. Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (10) aus metallischem Werkstoff, insbesondere nicht rostendem Edelstahl, oder einem insbesondere faserverstärkten Kunststoff gebildet ist.
8. Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ring (6; 8) der Aufnahmeeinheit (10) und der Radialverbinder (9) eine Wandstärke von 1,5 Millimetern bis 2,5 Millimetern aufweisen.
9. Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Spannring (6) zur Anlage an den Gelenkzapfen (2) und ggf. der Radialverbinder (9) zur Anlage an einen den Gelenkzapfen (2) aufnehmenden Lenker (12) außenseitig mit einer Dichtungsfläche (21; 22) versehen ist oder sind.
10. Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (10) mit dem fest eingefügten Endbereich (11) der Dichtungsmanschette (7) und ggf. mit einer Schmierstoffbefüllung eine vorkonfektionierte Baueinheit bildet, die auf den Gelenkzapfen (2) mit einer axialen Montagekomponente aufsetzbar ist.
11. Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit ohne einen weiteren Spannring im Presssitz auf dem Gelenkzapfen (2) halterbar ist.
12. Kraftfahrzeug mit zumindest einer Gelenk- und/oder Lageranordnung (l) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, insbesondere innerhalb von Fahrwerks- und/oder Lenkungsteilen.
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