DE10020641A1 - Abdichtungsvorrichtung und Universalgelenk mit Verwendung der Abdichtungsvorrichtung - Google Patents
Abdichtungsvorrichtung und Universalgelenk mit Verwendung der AbdichtungsvorrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen: Es ist eine Abdichtungsvorrichtung (20) mit einem ringförmigen elastischen Element (21) und einem Verstärkungselement (23) vorgesehen, an dem das elastische Element (21) sicher angebracht ist und an einen ringförmigen abgestuften Abschnitt (12b) eines Zylinderelements (12) befestigt ist. Das elastische Element (21) weist einen Dichtabschnitt auf, der mit der Innenfläche des abgestuften Abschnitts (12b) des Zylinderelements (12c) auf luftdichte Weise in Kontakt gelangt. Weiter weist die Abdichtungsvorrichtung (20) einen Halteabschnitt mit einem Zylinderabschnitt (24), der unter Druck in den Innenumfang des kleinen Zylinderabschnitts (12a) des Zylinderelements (12) eingesetzt wird, und einen elastischen Außenzylinderabschnitt (25), auf.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdichtungsvorrichtung,
die am Innenumfang einer Manschette befestigt wird, die bei
spielsweise zwischen einem Innenteil und einem Außenteil eines
Universalgelenks einer Gelenkwelle und einer Antriebswelle
eines Fahrzeuges vorgesehen ist, um eine Dichtung zu liefern
und ein Schmiermittel wie Fett darin zu halten und zu verhin
dern, daß Staub, Wasser oder dergleichen von außen eintreten.
Herkömmlich umfaßt ein Universalgelenk zur Verwendung in einer
Antriebswelle eines Fahrzeuges, wie es beispielsweise in Fig.
10 veranschaulicht ist, ein Gelenk mit konstanter Drehzahl vom
Dreibeintyp, das einen zylindrischen Außenteil und einen im
Außenteil angebrachten Innenteil umfaßt. Bei diesem Univer
salgelenk a ist ein Innenteil b mit einer Antriebswelle d ver
sehen, ein ringförmiges Element ist an einem Ende der Antriebs
welle d angebracht und drei Rollen sind jeweils drehbar mittels
dreier Lager gehaltert, die sich in Umfangsrichtung ausgehend
vom ringförmigen Element in gleichen Abständen und in der ra
dialen Richtung nach außen erstrecken. Außerdem ist eine ent
lang der axialen Richtung gebildete Dreistreifen-Führungsnut
zum Unterbringen der drei Rollen des Innenteils b jeweils am
Innenumfang eines Außenteils c gebildet. Weiter wird ein Dreh
moment zwischen dem Innenteil b und dem Außenteil c über die
drei Rollen übertragen, die mit der Führungsnut in Eingriff
stehen.
Andererseits umfaßt eine über den Außenteil c und den Innenteil
b dieses Universalgelenks a angebrachte Manschette e ein zylin
drisches Ansatzstück f und einen fest an einem Ende des Ansatz
stücks f angebrachten aufweitbaren flexiblen Manschettenhaupt
körper b. Das Ansatzstück f befindet sich mit dem Außenumfang
des Außenteils c in Eingriff und der Manschettenhauptkörper g
befindet sich mit dem Außenumfang der Antriebswelle d in Ein
griff. Weiter ist ein O-Ring h an einem ringförmigen abge
stuften Abschnitt befestigt, der am Innenumfang des Ansatz
stücks f gebildet ist. Auf diese Weise bewirkt die Manschette
e, daß ihr Innenraum luftdicht gehalten wird und es wird ver
hindert, daß ein dort eingefülltes Schmiermittel herausleckt
und Staub, Wasser oder dergleichen in den Innenraum eintreten
kann.
Bei dem bekannten Universalgelenk wird zwischenzeitlich der O-
Ring h, der am abgestuften Abschnitt des Innenumfangs des An
satzstücks f angebracht ist, leicht deformiert, da die die Form
haltende Kraft des O-Rings selbst klein ist, was durch die
Flexibilität des ihn bildenden Materials herbeigeführt wird.
Wie in Fig. 11 veranschaulicht ist, befindet sich der andere
Abschnitt, selbst wenn sich ein Abschnitt in einer normalen
Position des abgestuften Abschnitts befindet, gelegentlich in
einem Zustand angebracht, in dem er vom normalen Abschnitt fort
versetzt angeordnet ist. Wenn der Innenteil b und der Außenteil
c in einem solchen Zustand zusammenmontiert sind, wird ein Ein
griff auf den O-Ring h zwischen den Flächen, die von der Dicht
fläche des Außenteils c verschieden sind, ausgeübt und eine
ausreichende Dichtungseigenschaft kann nicht erzielt werden.
In einem solchen Zustand rutscht außerdem der O-Ring h leicht
von dem abgestuften Abschnitt ab. Um zu verhindern, daß sich
der O-Ring deformiert, wenn der O-Ring h am abgestuften Ab
schnitt des Ansatzstücks f angebracht ist, ist es weiter
schwierig, den O-Ring mit großer elastischer Kraft in radialer
Richtung am Innenumfang des Ansatzstücks f zu halten. Somit ist
die Haltekraft des O-Rings h am Ansatzstück f klein. Wenn der
O-Ring h an der normalen Position angebracht ist, rutscht der
O-Ring h manchmal in dem Fall, in dem ein Stoß auf die Man
schette e ausgeübt wird, vom abgestuften Abschnitt ab. Somit
befinden sich der Innenteil b und der Außenteil c aneinander
montiert, während der O-Ring h abrutscht, und das Dichtvermögen
ist dann verschlechtert.
Daher muß eine Montagearbeit ausgeführt werden, während geprüft
wird, ob der O-Ring h richtig am Ansatzstück f angebracht ist,
was den Wirkungsgrad der Montage des Universalgelenks a herab
gesetzt hat.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts dieser Umstände ausge
führt worden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtungsvor
richtung zu schaffen, die sicher am Innenumfang eines Zylinder
elements im normalen Zustand gehalten werden kann, wodurch der
Montagewirkungsgrad eines Elements verbessert wird, an dem die
Abdichtungsvorrichtung angebracht ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Abdichtungsvor
richtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Univer
salgelenk mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Vorteil
hafte Weiterbildungen der Abdichtungsvorrichtung und des Uni
versalgelenks sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Abdichtungsvorrichtung umfaßt somit ein
elastisches Element mit einem Dichtabschnitt, der mit einer
Dichtfläche eines Zylinderelements auf luftdichte Weise in
Kontakt gelangt, und ein Verstärkungselement, an dem das
elastische Element fest angebracht ist, wobei die Abdichtungs
vorrichtung am Innenumfang des Zylinderelements angebracht ist
und ein abgestufter Abschnitt desselben zwischen einem kleinen
Zylinderabschnitt mit vorbestimmtem Innendurchmesser und einem
großen Zylinderabschnitt mit einem Innendurchmesser größer als
demjenigen des kleinen Zylinderabschnitts gebildet ist, wobei
die Dichtfläche an wenigstens einer von einer Innenfläche des
abgestuften Abschnittes und einer Innenumfangsfläche des großen
Zylinderabschnitts gebildet ist, und weiter ein Halteabschnitt
unter Druck in den Innenumfang des kleinen Zylinderabschnitts
eingesetzt ist und so vorgesehen ist, daß er das Verstärkungs
element am Innenumfang des Zylinderelements hält.
Ein erfindungsgemäßes Universalgelenk ist so aufgebaut, daß es
eine Manschette mit einem Außenteil, einen im Eingriff mit dem
Außenteil befindlichen Innenteil und einen flexiblen Manschet
tenhauptkörper umfaßt, der sich mit dem Innenteil in Eingriff
befindet. Ein Ansatzstück befindet sich in Eingriff mit dem
Außenteil, wobei die Abdichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung
am Innenumfang des Ansatzstückes angebracht ist und mit dem
Außenteil während des Einflusses zwischen dem Ansatzstück und
dem Außenteil in Kontakt gelangt, wodurch eine Verbindung zwi
schen dem Innenraum der Manschette und der freien Luft ge
schlossen ist.
Bei dieser Beschreibung umfassen die Begriffe Kreise wie
Zylinder, Ring, Umfang, Bogen oder dergleichen eine im wesent
lichen kreisförmige Gestalt, die eine Gestalt oder Form ähnlich
einem Kreis sowie eine exakte Kreisgestalt ist. Außerdem be
deutet bei dieser Beschreibung eine äußere Eingriffsbeendi
gungsschließposition eine Position, bei der, selbst wenn ein
Verbindungsdurchlaß bei der Position geschlossen ist, und dann,
das äußere Element bzw. der äußere Teil relativ zu einer Ein
griffsbeendigungsposition relevant für eine Manschette bewegt
wird, die Manschette sich nicht zusammen mit einem Anstieg des
Luftdrucks im Inneren der Manschette aufbläst, der durch die
relative Bewegung herbeigeführt worden ist, oder sogar, wenn
ein solches Aufblasen auftritt, das Aufblasen so gering ist,
daß es im wesentlichen vernachlässigt bzw. außer Acht gelassen
werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten unten
stehenden Beschreibung und aus der begleitenden Zeichnung wei
ter verständlich, die nicht zur Beschränkung der Erfindung
herangezogen werden sollten, sondern lediglich zur Erläuterung
und zum Verständnis der Erfindung dienen. In den Zeichnungen
sind:
Fig. 1 eine Seitenansicht, die ein Universalgelenk gemäß
einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
und einen Teil des Universalgelenks in einem Montage
vorgangsendzustand in Schnittdarstellung zeigt;
Fig. 2 eine Seitenansicht, die einen Teil des Universalge
lenks in einem Zustand vor der Montage in Schnittdar
stellung zeigt;
Fig. 3 eine Vorderansicht einer Manschette;
Fig. 4 eine Schnittansicht, ausgeführt längs Linie IV-IV in
Fig. 3;
Fig. 5 eine Vorderansicht, die die Abdichtungsvorrichtung
zeigt;
Fig. 6 eine Schnittansicht, ausgeführt längs Linie VI-VI in
Fig. 5;
Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht, die wesentliche Teile der
Abdichtungsvorrichtung zeigt;
Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht, die wesentliche Teile des
Universalgelenks von Fig. 1 zeigt, während dieses
sich im Eingriff befindet;
Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht, die wesentliche Teile des
Universalgelenks von Fig. 1 zeigt, wenn die Montage
beendet ist;
Fig. 10 eine Ansicht, die ein Universalgelenk gemäß Stand der
Technik zeigt; und
Fig. 11 eine veranschaulichende Ansicht, die zeigt, wenn der
O-Ring an einer Position frei von einer normalen Mon
tageposition angebracht ist (Stand der Technik).
Untenstehend werden Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 9 beschrieben.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht, die ein Universalgelenk gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und
einen Teil des Universalgelenks im Zustand nach Beendigung des
Befestigungsvorgangs im Schnitt zeigt. Fig. 2 ist eine Seiten
ansicht, die einen Teil des Universalgelenks in einem Zustand
vor der Montage im Schnitt zeigt, Fig. 3 ist eine Stirnansicht
einer Manschette. Fig. 4 ist eine Schnittansicht, ausgeführt
längs Linie IV-IV in Fig. 3. Fig. 5 ist eine Vorderansicht, die
die Abdichtungsvorrichtung zeigt. Fig. 6 ist eine Schnittan
sicht, ausgeführt längs Linie VI-VI von Fig. 5. Fig. 7 ist eine
vergrößerte Ansicht, die wesentliche Teile der Abdichtungsvor
richtung zeigt. Fig. 8 ist eine vergrößerte Ansicht, die we
sentliche Teile des Universalgelenks von Fig. 1 zeigt, während
sich das Universalgelenk in Eingriff befindet; und Fig. 9 ist
eine vergrößerte Ansicht, die wesentliche Teile des Univer
salgelenks von Fig. 1 zeigt, wenn die Montage beendet ist.
Das Universalgelenk 1 ist ein Universalgelenk vom Dreibeintyp,
der in einer Gelenkwelle eines Fahrzeuges verwendet wird. Wie
in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist ein Innenteil 2 einen
Wellenabschnitt 4 entsprechend einer Antriebswelle, ein ring
förmiges Gelenkkreuz 5, das im Keilsitz an einem Wellenend
abschnitt des Wellenabschnitts 4 angebracht ist und sich ein
stückig mit dem Wellenabschnitt 4 dreht, und drei Rollen 6 auf,
die drehbar an drei Halterungswellen abgestützt sind, die in
Umfangsrichtung des Gelenkkreuzes 5 mit gleichmäßigem Abstand
angeordnet sind und sich jeweils über einen Halter in diametra
ler Richtung nach außen erstrecken.
Ein Außenelement 3 entsprechend einem Gelenk hat einen Wellen
abschnitt 7 und einen Zylinderabschnitt 8. Die am Gelenkkreuz 5
des Innenteils 2 gehalterte Rolle 6 ist in der Innenseite des
Zylinderabschnittes 8 aufgenommen. Demgemäß sind im Innenumfang
des Zylinderabschnitts 8 mit gleichmäßigem Abstand in Umfangs
richtung drei Führungsnuten bzw. -rillen vorgesehen, und drei
Rollen 6 befinden sich jeweils in Eingriff in einer Drehrich
tung im Inneren der Führungsrillen und bewegen sich frei in der
axialen Richtung. Weiter wird zwischen dem Außenteil 3 und dem
Innenteil 2 über die in Eingriff in der Führungsrille befind
liche Rolle 6 ein Drehmoment übertragen.
Am Außenumfang des Außenteils 3 sind in dieser Reihenfolge eine
sich öffnende Stirn- bzw. Endfläche 8a, eine Umfangsfläche 8b
mit kleinem Durchmesser, eine zwischen der Umfangsfläche 8b mit
kleinem Durchmesser und einer unten erwähnten Montage- bzw. Be
festigungsumfangsfläche 8d gebildete Stufenendfläche 8c, die
Befestigungsumfangsfläche 8d und eine Ringnut 8e gebildet. Die
Umfangsfläche 8b mit kleinem Durchmesser hat einen Außendurch
messer größer als derjenige der Befestigungsumfangsfläche 8d,
und ein elastisches Element 21 der später beschriebenen Ab
dichtungsvorrichtung 20, die am Innenumfang des Ansatzstücks 12
der später beschriebenen Manschette 10 angebracht ist, die in
radialer Richtung der Umfangsfläche 8b mit kleinem Durchmesser
auswärts positioniert ist. Weiter ist die Befestigungsumfangs
fläche 8d am Innenumfang eines großen Zylinderabschnitts 12c
des Ansatzstücks 12 im Preßeinsetzzustand befestigt, wobei sie
zwischen dem Außenteil 3 und dem Ansatzstück 12 zentriert wird,
und ist so aufgebaut, daß kein Spiel zwischen beiden erzeugt
wird.
Wie in Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist, ist eine Manschette 10
vorgesehen, um eine Abdichtung zwischen dem Innenteil 2 und dem
Außenteil 3 vorzusehen, die verhindert, daß Schmiermittel wie
Fett, das in dem Außenteil 3 und dem Inneren der Manschette 10
eingefüllt worden ist, herausleckt, und verhindert, daß Staub,
Wasser und dergleichen in die Manschette 10 eintreten. Die Man
schette 10 ist durch einen Manschettenhauptkörper 11 und das
erwähnte Ansatzstück 12 gebildet.
Der flexible Manschettenhauptkörper 11, der aus elastischem
Material wie Kautschuk oder dergleichen gebildet worden ist,
weist einen kleinen Zylinderendabschnitt 11a, einen großen
Zylinderendabschnitt 11c, der nach außen in diametraler Rich
tung des kleinen Zylinderendabschnitts 11a positioniert ist,
und einen gebogenen Abschnitt 11b auf, der durch Zusammenlegen
zwischen den beiden Zylinderendabschnitten 11a und 11c gebildet
ist. Der kleine Zylinderendabschnitt 11a ist so aufgebaut, daß
der Wellenabschnitt 4 des Innenteils 2 an seiner Innenseite be
festigt ist, und der kleine Zylinderendabschnitt ist mittels
eines Bandes bzw. Rings 13 befestigt und fixiert, wodurch der
Manschettenhauptkörper 11 und der Wellenabschnitt 4 abgedichtet
sind. Weiter wird der große Zylinderendabschnitt 11c des Man
schettenhauptkörpers 11 mittels eines zusammengelegten End
abschnitts eines unten erwähnten kleinen Zylinderabschnittes
12a des Ansatzstücks 12 von der Außenumfangsseite und der
Innenumfangsseite aus gegriffen und am Ansatzstück 12 befe
stigt.
Das zylinderförmige Ansatzstück 12 mit einer durch ein Metall
material wie eine Platte aus rostfreiem Stahl oder dergleichen
gebildeten Abstufung hat den kleinen Zylinderabschnitt 12a mit
vorbestimmtem Innendurchmesser, einen großen Zylinderabschnitt
12c mit einem Innendurchmesser, der größer als der Innendurch
messer des kleinen Zylinderabschnitts 12a ist, einen ringförmi
gen Stufenabschnitt 12b, der zwischen den beiden Zylinder
abschnitten 12a und 12c gebildet ist, und einen sich verjüngen
den Abschnitt 12d, der sich von dem großen Zylinderabschnitt
12c aus zu der sich öffnenden End- bzw. Stirnseite hin er
streckt.
Da der Innendurchmesser des großen Zylinderabschnitts 12c des
Ansatzstücks 12 so festgelegt ist, daß er einen zweckmäßigen
Druckeinsetzraum in bezug auf die Befestigungsumfangsfläche 8d
des angebrachten Außenteils 3 aufweist, ist er so festgelegt,
daß er kleiner als der Außendurchmesser der Befestigungsum
fangsfläche 8d in einem Ausmaß entsprechend dem Druckeinsatz
raum ist.
Der sich verjüngende Abschnitt 12d des Ansatzstücks 12 ist mit
einer Form gebildet derart, daß sein Innendurchmesser ausgehend
vom großen Zylinderabschnitt 12c zu der sich öffnenden End-
bzw. Stirnfläche allmählich zunimmt. In dem sich verjüngenden
Abschnitt 12d sind ausgehend von der sich öffnenden Endfläche
in einem im wesentlichen in der Mitte befindlichen Abschnitt
zwischen zwei unten erwähnten Verbindungsrillen bzw. -nuten 12f
sechs Schlitze 12e in Umfangsrichtung mit gleichmäßigem Abstand
gebildet, wodurch es einfach ist, den Durchmessers des sich
verjüngenden Abschnitts 12d durch Verstemmen des sich ver
jüngenden Abschnitts 12d in bezug auf die Rille 8e zu ver
ringern.
Die sechs Verbindungsnuten bzw. -rillen 12f sind im Ansatzstück
12 ausgehend vom großen Zylinderabschnitt 12c zum sich ver
jüngenden Abschnitt 12d in Umfangsrichtung mit gleichmäßigem
Abstand gebildet. Die Verbindungsrille 12f ist dadurch gebil
det, daß das Ansatzstück 12 in Durchmesserrichtung zur Außen
seite ausgewölbt bzw. ausgebaucht wird, um einen Kreisbogen zu
bilden. Die Verbindungsrille 12f erstreckt sich von dem sich
verjüngenden Abschnitt 12d bis zu einer vorbestimmten Position
in der axialen Richtung des großen Zylinderabschnitts 12c ent
lang der axialen Richtung, und ein Verbindungsdurchlaß ist
zwischen der Verbindungsrille 12f und der Befestigungsumfangs
fläche 8d des Außenteils 3 gebildet, um eine Verbindung der
Innenseite der Manschette 10 mit der freien Luft zu bilden. Die
oben erwähnte vorbestimmte Position entspricht einer Position,
bei der eine Verbindung zwischen der Innenseite der Manschette
10 und der Verbindungsrille 12f geschlossen ist, wenn der
Außenteil 3 an einer Position nahe der Endposition des Befesti
gungsvorgangs positioniert ist und der Außenteil 3 in Kontakt
mit dem elastischen Element 21 einer Abdichtungsvorrichtung 20
gebracht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist er nahe dem
Abschnitt dicht bei der sich öffnenden Endfläche des Kontakt
abschnitts mit dem elastischen Element 21 am Innenumfang des
großen Zylinderabschnitts 12c positioniert.
Die Abdichtungsvorrichtung 20 ist an der Innenfläche des Stu
fenabschnitts 12b des Ansatzstücks 12 angebracht. Ein Zwischen
raum zwischen der Innenfläche des Ansatzstücks 12 und der
Außenfläche des Außenteils 3 ist abgedichtet, während der
Außenteil 3 seine Eingriffsendposition erreicht.
Es wird eine Abdichtungsvorrichtung 20 unter Bezugnahme auf
Fig. 5 bis 7 beschrieben. Die Abdichtungsvorrichtung 20 ist so
aufgebaut, daß ein aus beispielsweise Acrylnitril-Butadien-
Kautschuk (NBR) entsprechend elastischem Material hergestellter
Kautschuk an einem Metallanschlußstück 22, das beispielsweise
einstückig aus einer Stahlplatte gebildet ist, durch Zusammen
sintern bzw. -kleben befestigt ist. Weiter besteht das Metall
anschlußstück 22 mit L-förmigem Querschnitt aus einem Zylinder
abschnitt 24 und einem ringförmigen Außenflansch 23, der senk
recht die Achse des Zylinderabschnitts 24 kreuzt.
Das Kautschukelement wird einstückig ganz über einen Abschnitt
nahe der Innenseite in diametraler Richtung einer Seitenfläche
des Flansches 23 in einer Seite des Zylinderabschnitts 24 (auf
die im folgenden als "Zylinderabschnitt-Seitenflanschseiten
fläche" Bezug genommen wird), die gesamte Fläche der Umfangs
randfläche des Flansches 23, einen Abschnitt nahe der Außen
seite im Durchmesserrichtung einer Seitenfläche des Flansches
23 gegenüberliegend der Seitenfläche, an der der Zylinder
abschnitt 24 vorgesehen ist (auf die im folgenden als "gegen
überliegende Zylinderabschnitts-Seitenflanschseitenfläche"
Bezug genommen wird) und die gesamte Fläche des Außenumfangs
des Zylinderabschnitts 24 gebacken bzw. geklebt. Das auf die
Zylinderabschnitt-Seitenflanschseitenfläche aufgesinterte
Kautschukelement wird als sich verjüngende Fläche gebildet, in
der sich die Dicke des Kautschukelements zur Außenseite in
Durchmesserrichtung verringert.
Es ist eine Anzahl von Kerbenabschnitten 23a, die jeweils eine
in Kreisbogenform gebildete Außengestalt aufweisen, im Flansch
23 in Umfangsrichtung mit gleichmäßigem Abstand gebildet. Da
das im L-förmigen Metallanschlußstück 22 eingebackene bzw.
geklebte Kautschukelement über den Kerbenabschnitt 23a ein
stückig gebildet ist, ist es einfach, das Kautschukmaterial im
Metallanschlußstück 22 einzubacken.
Die Fläche, in der das Kautschukelement nahe der Außenseite in
Durchmesserrichtung der Flanschseitenfläche in der Seite des
Zylinderabschnittes gebacken wird, wird weiter in Kontakt mit
der Innenfläche des Stufenabschnitts 12 des Ansatzstücks 12
gebracht, um eine Anschlagfläche zu bilden, die verhindert, daß
sich die Abdichtungsvorrichtung 20 in der axialen Richtung be
wegt. Die Fläche, in der das Kautschukelement nahe der Innen
seite in der diametralen Richtung der Flanschseitenfläche in
der Seite des gegenüberliegenden Zylinderabschnitts nicht
gebacken wird, bildet eine Fläche, die mit der sich öffnenden
Endfläche 8a des Außenteils 3 in Kontakt gebracht wird.
Das im Flansch 23 gebackene Kautschukelement bildet das ela
stische Element 21 mit einem Dichtabschnitt, der mit der Dicht
fläche auf luftdichte Weise in Kontakt gebracht wird. Wie in
Fig. 7 gezeigt ist, weist der Abschnitt des elastischen Ele
ments 21, der in der Umfangskanten- bzw. Stirnseite des Flan
sches 23 gebacken wird, eine Winkelquerschnittsfläche auf und
hat einen Umfangskanten- bzw. Randabschnitt 21a mit einem
Außendurchmesser, der größer als der Innendurchmesser des
großen Zylinderabschnitts 12c ist. Der Winkeleckabschnitt des
Umfangskantenabschnitts 21a wird mit dem Innenumfang des großen
Zylinderabschnitts 12c des Ansatzstücks 12 in Kontakt gebracht
und unter Druck eingesetzt, so daß er sich elastisch defor
miert, wenn die Abdichtungsvorrichtung 20 am Ansatzstück 12
befestigt wird, wodurch eine die Abdichtungsvorrichtung 20
haltende Kraft erhalten werden kann. Weiter wird der oben
erwähnte Eckabschnitt damit in Kontakt gebracht und das durch
den in die Endposition des Befestigungsvorgangs eingesetzten
Außenteil 3 druckbeaufschlagte elastische Element 21 baucht
sich in Durchmesserrichtung auf, wodurch der Umfangskanten
abschnitt 21a einen ersten Dichtabschnitt bildet, der mit der
Innenumfangsfläche des großen Zylinderabschnitts 12c entspre
chend der Dichtfläche auf luftdichte Weise in Kontakt gebracht
wird.
Weiter wird der Abschnitt des elastischen Elements 21, der auf
der Flanschseitenfläche in der Seite des Zylinderabschnitts ge
backen wird, auf die Innenfläche des ringförmigen Stufenab
schnitts 12b des gegenüberliegenden Ansatzstücks 12 durch den
zur Endposition des Befestigungsvorgangs eingesetzten Außenteil
3 druckbeaufschlagt und hat einen zweiten Dichtabschnitt, der
mit der Innenfläche des Stufenabschnitts 12b des Innenumfangs
des Ansatzstücks 12 entsprechend der Dichtfläche auf luftdichte
Weise in Kontakt gebracht wird.
Der Abschnitt des elastischen Elements 21, der auf der Flansch
seitenfläche in der Seite gegenüberliegend dem Zylinderab
schnitt gebacken wird, wird zur Stufenabschnittsendfläche 8c
des Außenteils 3 druckbeaufschlagt, der zur Endposition des
Befestigungsvorgangs hin eingesetzt wird, und weist einen
dritten Dichtabschnitt auf, der in Kontakt mit der Stufen
abschnittsendfläche 8c entsprechend der Außenfläche des Außen
teils 3 gebracht wird, der die Dichtfläche auf luftdichte Weise
bildet.
Wie oben erwähnt ist das den ersten, zweiten und dritten Dicht
abschnitt aufweisende ringförmige elastische Element 21 so auf
gebaut, daß ihm durch den Flansch 23 Steifigkeit verliehen
wird, in dem das elastische Element 21 zum Beibehalten der
Ringform gebacken wird. Demgemäß bildet der Flansch 23 für das
elastische Element 21 ein Verstärkungselement.
Der elastische Außenzylinderabschnitt 25 wird durch das am
Zylinderabschnitt 24 gebackene Kautschukelement gebildet und
der elastische Außenzylinderabschnitt 25 wird zum Innenumfang
des kleinen Zylinderabschnitts 12a des Ansatzstücks 12 unter
Druck eingesetzt, wodurch der Flansch 23, in dem das elastische
Element 21 gebacken wird, d. h. die Abdichtungsvorrichtung 20,
sicher im Stufenabschnitt 12b des Ansatzstücks 12 gehalten
wird, so daß der Zylinderabschnitt 24 und der elastische Außen
zylinderabschnitt 25 einen Halteabschnitt der Abdichtungsvor
richtung 20 bilden.
In dem elastischen Außenzylinderabschnitt 25 sind weiter eine
Anzahl von vorstehenden Abschnitten 25a, die in Durchmesser
richtung nach außen vorstehen und einen kreisbogenförmigen
Außenquerschnitt aufweisen, am Außenumfang des dem Innenumfang
des kleinen Zylinderabschnitts 12a des Ansatzstücks 12 gegen
überliegenden Abschnitts gebildet, so daß sie in Umfangsrich
tung mit gleichmäßigem Abstand angeordnet sind und sich entlang
der axialen Richtung erstrecken. Diese vorstehenden Abschnitte
25a sind so gebildet, daß sie die Druckeinsetzbelastung ver
ringern. Es ist möglich, die Druckeinsetzbelastung dadurch zu
verstellen, daß die Zahl der vorstehenden Abschnitte 25a und
die vorstehende Höhe eingestellt werden.
Wie oben erwähnt können die Abdichtung zwischen dem Innenteil 2
und dem Manschettenhauptkörper und die Abdichtung zwischen dem
Außenteil 3 und dem Ansatzstück 12 durch die Manschette 10 ver
hindern, daß das Schmiermittel wie Fett, das in den Außenteil 3
und ins Innere der Manschette 10 eingefüllt worden ist, heraus
leckt, und können weiter verhindern, daß Staub, Wasser und der
gleichen in die Manschette 10 und den Außenteil 3 eintreten.
Es wird nun ein Verfahren zur Montage des Innenteils 2 und des
Außenteils 3 unter Bezugnahme auf Fig. 2, 8 und 9 beschrieben.
Der elastische Außenzylinderabschnitt 25 der Abdichtungsvor
richtung 20 wird unter Druck in den Innenumfang des kleinen
Zylinderabschnitts 12a des Ansatzstücks 12 der Manschette 10
eingesetzt, wodurch die Abdichtungsvorrichtung 20 am Stufen
abschnitt 12b des Ansatzstücks 12 befestigt ist. Zu dieser Zeit
befindet sich die Abdichtungsvorrichtung 20 sicher am Ansatz
stück 12 durch den unter Druck eingesetzten elastischen Außen
zylinderabschnitt 25 gehalten. Der Winkelumfangskantenabschnitt
21a des elastischen Elements 21 unterstützt ebenfalls das
Halten der Abdichtungsvorrichtung 20 aufgrund der elastischen
Kraft, die durch die elastische Deformation bewirkt wird. Da
das elastische Element 21 weiter so aufgebaut ist, daß ihm
durch den Flansch 23 Steifigkeit verliehen wird, wird seine
Form gehalten und nicht gleich deformiert, so daß das ela
stische Element 21 fest an der normalen Position des Stufen
abschnitts 12b befestigt ist.
Dann wird die Manschette 10, an der die Abdichtungsvorrichtung
20 befestigt ist, an dem Wellenabschnitt 4 des Innenteils 2
eingesetzt und der kleine Zylinderendabschnitt 11a des Man
schettenhauptkörpers 11 wird mittels des Bandes 13 befestigt,
wodurch die Manschette 10 am Wellenabschnitt 4 angebracht ist.
Nachdem das Gelenkkreuz 5 am Wellenabschnitt 4 angebracht wor
den ist, wird Schmiermittel wie Fett oder dergleichen in das
Innere der Manschette 10 und in das Innere des Außenteils 3
eingefüllt. Dann wird die Rolle 6 an der Halterungswelle des
Gelenkkreuzes 5 mittels des Halters angebracht.
Der so vorbereitete Innenteil 2 und Außenteil 3 werden koaxial
in horizontaler Richtung angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt ist,
und ihre Positionen werden in der Umfangsrichtung so ausgerich
tet, daß drei Rollen 6 des Innenteils 2 jeweils drei Führungs
nuten des Außenteils 3 gegenüberliegen.
Als nächstes wird der Innenteil 2 in den Außenteil 3 eingesetzt
und der Befestigungsvorgang zwischen dem Ansatzstück 12 und dem
Außenteil 3 wird zusammen mit dem Einsetzen unter Druck begon
nen. In Fig. 8 ist ein mittleres Stadium des Befestigungsvor
gangs gezeigt. Da die Innenseite der Manschette 10 über die
Verbindungsrille 12f mit der freien Luft in Verbindung steht,
strömt in diesem Zustand die Luft im Inneren der Manschette
durch die Verbindungsrille 12 nach außen aus, wenn der Befesti
gungsvorgang weiter ausgeführt wird. Da der Druck der Luft im
Inneren der Manschette 10 auf demselben Druck wie der der
freien Umgebungsluft gehalten wird, wird demgemäß der Man
schettenhauptkörper 11 aufgrund des Drucks der Luft im Inneren
der Manschette 10 nicht aufgeweitet. Der Zustand, bei dem der
Innenraum der Manschette 10 mit der freien Luft in Verbindung
steht, wird beibehalten, bis der Außenteil 3 an der Position
nahe der Endposition des Montagevorgangs positioniert ist. Wenn
der Außenteil 3 an der Position nahe der Endposition des Monta
gevorgangs positioniert ist, wird die Verbindung zwischen der
Innenseite der Manschette 10 und der Verbindungsrille 12f in
folge des Kontakts zwischen dem Außenteil 3 und dem elastischen
Element 21 geschlossen und der Innenraum der Manschette 10 ist
gegen die freie Luft geschlossen.
Wenn der Befestigungs- bzw. Montagevorgang weiter fortgesetzt
wird, wird die Kontaktfläche des Flansches 23 in dem Zustand,
in dem die Anschlagfläche in Kontakt mit der Innenfläche des
Stufenabschnitts 12b des Ansatzstücks 12 gebracht wird, mit der
sich öffnenden Endfläche 8a des Außenteils 3 in Kontakt ge
bracht, die axiale Bewegung des Außenteils 3 gegen das Ansatz
stück 12 wird verhindert, der Anbringungsvorgang der beiden
Elemente ist beendet und der Außenteil 3 nimmt die Endposition
des Montagevorgangs ein. Wenn der Befestigungsvorgang abge
schlossen ist, wie in Fig. 9 gezeigt ist, werden zu dieser Zeit
der erste, zweite und dritte Dichtabschnitt des elastischen
Elements 21 jeweils in Kontakt mit der Innenumfangsfläche des
großen Zylinderabschnitts 12c des Ansatzstücks 12 entsprechend
der Dichtfläche, der Innenfläche des Stufenabschnitts 12b des
Ansatzstücks 12 und der Stufenabschnittendfläche 8c des Außen
teils 3 gebracht, wodurch zwischen dem Ansatzstück 12 und dem
Außenteil 3 jeweils eine Abdichtung erfolgt. Dann wird eine
geeignete Druck- bzw. Kompressionskraft des Außenteils 3 und
des Ansatzstücks 12 gegen das elastische Element 21 durch
geeignetes Einstellen des Abstandes in axialer Richtung festge
setzt, der zwischen der Innenfläche des Stufenabschnitts 12b
des Ansatzstücks 12 und der Stufenabschnittsendfläche 8c des
Außenteils 3 aufgrund des Kontaktes zwischen dem Flansch 23 und
dem Außenteil 3 gebildet ist, und weiter wird verhindert, daß
das elastische Element 21 übermäßig zusammengedrückt bzw.
druckbeaufschlagt wird.
Schließlich wird der sich verjüngende Abschnitt 12d des Ansatz
stücks 12, der sich in dem in Fig. 9 durch eine doppelte
strichpunktierte Linie gezeigten Zustand befindet, zu der Zeit,
wenn der Befestigungsvorgang zwischen dem Außenteil 3 und dem
Ansatzstück 12 beendet ist, in die Nut 8e auf die in Fig. 9
durch die ausgezogene Linie veranschaulichte Weise verstemmt,
wodurch verhindert wird, daß die Manschette 10 aus dem Außen
teil 3 herausgenommen wird, und die Montage des Universalge
lenks 1 ist beendet.
Das Ausführungsbeispiel ist wie oben beschrieben aufgebaut,
wodurch eine Wirkung wie folgt erzielt wird:
Ein Flansch 23, an dem ein ringförmiges elastisches Element 21 fest angebracht ist, d. h. eine Abdichtungsvorrichtung 20, ist fest am Innenumfang des Ansatzstücks 12 mittels eines elasti schen Außenzylinderabschnitts 25 am Außenumfang des Zylinder abschnitts 24 gehalten, der unter Druck in den kleinen Zylin derabschnitt 12a des Ansatzstücks 12 der Manschette 10 einge setzt ist, um zu verhindern, daß die Abdichtungsvorrichtung 20 abrutscht. Außerdem wird beim elastischen Element 21 eine Steifigkeit durch den Flansch 23 erzielt und seine Form wird gehalten. Somit wird das elastische Element nicht leicht de formiert. Das elastische Element wird leicht gehandhabt, wenn es befestigt wird, und überdies ist das elastische Element sicher an der normalen Position des Stufenabschnitts 12b auf normale Weise angebracht. Daher ist der Wirkungsgrad der Montagearbeit des Innenteils 2 und des Außenteils 3, an denen die Manschette 10 mit der daran befestigten Abdichtungsvor richtung 20 angebracht ist, verbessert.
Ein Flansch 23, an dem ein ringförmiges elastisches Element 21 fest angebracht ist, d. h. eine Abdichtungsvorrichtung 20, ist fest am Innenumfang des Ansatzstücks 12 mittels eines elasti schen Außenzylinderabschnitts 25 am Außenumfang des Zylinder abschnitts 24 gehalten, der unter Druck in den kleinen Zylin derabschnitt 12a des Ansatzstücks 12 der Manschette 10 einge setzt ist, um zu verhindern, daß die Abdichtungsvorrichtung 20 abrutscht. Außerdem wird beim elastischen Element 21 eine Steifigkeit durch den Flansch 23 erzielt und seine Form wird gehalten. Somit wird das elastische Element nicht leicht de formiert. Das elastische Element wird leicht gehandhabt, wenn es befestigt wird, und überdies ist das elastische Element sicher an der normalen Position des Stufenabschnitts 12b auf normale Weise angebracht. Daher ist der Wirkungsgrad der Montagearbeit des Innenteils 2 und des Außenteils 3, an denen die Manschette 10 mit der daran befestigten Abdichtungsvor richtung 20 angebracht ist, verbessert.
Der Zylinderabschnitt 24 und der elastische Außenzylinder
abschnitt 25 sind am kleinen Zylinderabschnitt 12a des Ansatz
stücks 12 positioniert und die Dichtfläche, die mit dem Dicht
abschnitt des elastischen Elements 21 in Kontakt gelangt, ist
am abgestuften Abschnitt 12b und dem großen Zylinderabschnitt
12c des Ansatzstücks 12 positioniert. Somit kann die Abdich
tungsvorrichtung 20 in den das Halteelement umfassenden Ab
schnitt mit Haltevermögen und den das elastische Element 21 und
den Flansch 23 mit dem eine Grenze davon darstellenden abge
stuften Abschnitt 12b umfassenden Abschnitt mit Dichtvermögen
aufgeteilt werden und somit kann eine für diese Eigenschaften
optimale Konstruktion ausgeführt werden.
Der den Halteabschnitt bildende Zylinderabschnitt 24 ist ein
Teil eines integral mit dem Flansch 23 ausgebildeten bzw.
geformten Befestigungsteils 22 und die Zahl der Teile kann
verringert werden. Weiter wird die Steifigkeit der Abdichtungs
vorrichtung 20 durch den Zylinderabschnitt 24 und den Flansch
23 signifikanter vergrößert und somit tritt eine Deformation
von ihm weniger leicht auf. Außerdem wird die elastische Kraft
des elastischen Außenzylinderabschnitts 25 für das Einsetzen
unter Druck ausgenutzt und somit wird das Ansatzstück 12 des
Halteabschnitts leicht unter Druck in den Innenumfang des
kleinen Zylinderabschnitts 12a eingesetzt. Weiter wird die
Abdichtungsvorrichtung 20 aufgrund einer vergrößerten Steifig
keit beim Zylinderabschnitt 24 und die Einfachheit des Ein
setzens unter Druck durch den elastischen Außenzylinderab
schnitt 25 leichter angebracht.
Die Druckeinsetzbelastung kann durch den am Außenumfang des
elastischen Außenzylinderabschnitts 25 gebildeten Vorsprung 25a
verringert werden und somit wird der Halteabschnitt leichter
unter Druck eingesetzt. Weiter wird die Menge bzw. Zahl oder
Höhe und dergleichen der Vorsprünge 25a eingestellt, wodurch
die Druckeinsetzbelastung leicht eingestellt werden kann.
Da die Luft im Inneren der Manschette 10 während des Befesti
gungsvorgangs zwischen dem Außenteil 3 und dem Ansatzstück 12
durch die Verbindungsrille 12f des Ansatzstücks 12 zur freien
Luft herausströmt, bis der Außenteil 3 und das Ansatzstück 12
der Manschette 10 die Position nahe der Endposition des Befe
stigungsvorgangs von der Befestigungsvorgangsstartposition aus
erreichen, die der Position entspricht, zu der der Außenteil 3
und das Ansatzstück 12 der Manschette 10 den Befestigungsvor
gang beginnen, wird zur Zeit der Montage des Innenteils 2 und
des Außenteils 3 des Universalgelenks 1 der Druck der Luft im
Inneren der Manschette 10 auf demselben Druck wie die freie
Umgebungsluft gehalten. Der Druck der Luft im Inneren der Man
schette 10 wird gleichzeitig eingestellt, wenn der Innenteil 2
und der Außenteil 3 montiert werden, so daß es nicht notwendig
ist, den Druck der Luft im Inneren der Manschette 10 einzustel
len, nachdem der Befestigungsvorgang zwischen dem Außenteil 3
und der Manschette 10 beendet ist, was gelegentlich erfolgt, so
daß es möglich ist, den Wirkungsgrad des Montagevorgangs des
Universalgelenks 1 zu verbessern. Da es nicht erforderlich ist,
den Luftdruck unter Verwendung eines Werkstücks zu verstellen,
wird weiter keine Beschädigung an der Manschette 10 bewirkt.
Die Verbindungsrille 12f kann leicht gebildet werden, indem
lediglich ein Arbeitsgang zur Bildung der Rille an dem vorhan
denen Ansatzstück 12 ausgeführt wird.
Es ist möglich, die Verbindung zwischen der Verbindungsrille
12f und dem Innenraum der Manschette 10 durch die Abdichtungs
vorrichtung 20 einfach und sicher zu verschließen, die am An
satzstück 12 der Manschette 10 befestigt ist. Da die Abdich
tungsvorrichtung 20 zur Abdichtung des Außenteils 3 und der
Manschette 10 verwendet wird, um die Verbindung zwischen der
Verbindungsrille 12f und dem Inneren der Manschette 10 zu ver
schließen, ist es weiter nicht erforderlich, unabhängig ein
Element zum Schließen der Verbindungsrille 12f vorzusehen und
zu bilden.
Da der Außenteil 3 am Innenumfang des Ansatzstücks 12 in einem
Preßeinsetzzustand eingebaut wird, kann die Zentrierung zwi
schen dem Außenteil 3 und dem Ansatzstück 12 einfach ausgeführt
werden und es wird kein Spiel zwischen ihnen erzeugt.
Der Flansch 23 wird mit dem Außenteil 3 und dem Stufenabschnitt
12b des Ansatzstücks 12 in Kontakt gebracht, wodurch es möglich
ist, die zweckmäßige Kompressionskraft festzulegen, die auf das
elastische Element 21 durch den Außenteil 3 und das Ansatzstück
12 aufgebracht wird, indem der axiale Abstand zweckmäßig einge
stellt wird, der zwischen der Innenfläche des Stufenabschnitts
12b des Ansatzstücks 12 und der Stufenabschnittsendfläche 8c
des Außenteils 3 gebildet ist. Es ist auch möglich zu verhin
dern, daß das elastische Element 21 übermäßig zusammengedrückt
wird.
Bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel besteht der Halte
abschnitt aus dem Zylinderabschnitt 24 und dem elastischen
Außenzylinderabschnitt 25 mit dem vorstehenden Abschnitt 25a,
jedoch braucht der vorstehende Abschnitt 25a nicht im elasti
schen Außenzylinderabschnitt 25 gebildet zu sein. Der ela
stische Außenzylinderabschnitt 25 und das elastische Element 21
sind zusammenhängend bzw. einstückig gebildet, aber sie können
als getrennte Elemente gebildet sein. Weiter ist es möglich,
den Halteabschnitt lediglich durch den Zylinderabschnitt 24
ohne Vorsehen des elastischen Außenzylinderabschnittes 25 zu
bilden. Wenn in diesem Fall dann eine Anzahl von Schlitzen, die
sich in axialer Richtung erstrecken, im Zylinderabschnitt 24 in
einem gleichmäßigen Abstand in Umfangsrichtung gebildet werden,
ist es möglich, die Druckeinsetzbelastung herabzusetzen.
Bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel ist die Dichtfläche
zwischen dem elastischen Element 21 und dem Ansatzstück 12 die
Innenfläche des Stufenabschnitts 12b und die Innenumfangsfläche
des großen Zylinderabschnitts 12c, sie kann jedoch eine belie
bige von ihnen sein.
Bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel sind die Verbin
dungsrillen 12f an sechs Abschnitten gebildet, jedoch ist die
Zahl der Verbindungsrillen 12f nicht auf sechs beschränkt und
es ist möglich, nach Bedarf die Zahl zu vergrößern oder zu
verringern. Wenn beispielsweise die Luft im Inneren der Man
schette 10 zur Zeit der Anbringung zwischen dem Ansatzstück 12
und dem Außenteil 3 sanft bzw. glatt herausgenommen wird,
braucht lediglich eine Verbindungsrille 12f verwendet zu
werden. Die Verbindungsrillen 12f müssen nicht notwendigerweise
die Bildungspositionen auf einen gleichmäßigen Abstand in Um
fangsrichtung festzusetzen, und es ist möglich, sie nach Bedarf
zweckmäßig anzuordnen.
Bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungs
durchlaß die Verbindungsrille 12f, die in der Seite des Ansatz
stücks 12 im Befestigungsabschnitt zwischen dem Ansatzstück 12
und dem Außenteil 3 gebildet ist, jedoch kann die Verbindungs
rille 12f in der Seite des Außenteils 3 des Befestigungsab
schnitts nicht in der Seite des Ansatzstücks 12 gebildet sein.
Bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel wird das Univer
salgelenk 1 für eine Gelenkwelle verwendet, es ist jedoch mög
lich, sie für eine Antriebswelle eines Fahrzeuges zu verwenden.
Wie zuvor erläutert wurde, sind Ausführungsbeispiele der vor
liegenden Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die
Zeichnung beschrieben worden. Jedoch sind die speziellen Aus
gestaltungen der vorliegenden Erfindung nicht auf die Aus
führungsbeispiele beschränkt, sondern es sind bei der Erfindung
auch diejenigen mit eingeschlossen, die eine konstruktive Ab
wandlung im Bereich des Beanspruchten enthalten.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung umfaßt eine Abdichtungsvorrichtung ein elastisches Ele
ment, das aus einem elastischen Material gebildet ist und einen
Dichtabschnitt aufweist, der mit einer Dichtfläche eines Zylin
derelements auf luftdichte Weise in Kontakt gelangt und ein
Verstärkungselement mit einem fest daran angebrachten elasti
schen Element, wobei die Abdichtungsvorrichtung an dem ringför
migen abgestuften Abschnitt befestigt ist, der zwischen einem
kleinen Zylinderabschnitt mit vorbestimmten Innendurchmesser
gebildet ist, die eine Innenumfangsfläche ist, und einem großen
Zylinderabschnitt mit einem Innendurchmesser größer als dem
Innendurchmesser angebracht ist, wobei die Dichtfläche an
wenigstens einer von einer Innenfläche des abgestuften Ab
schnittes und einer Innenumfangsfläche des großen Zylinder
abschnitts gebildet ist, und weiter ein Halteabschnitt vor
gesehen ist, der unter Druck in den Innenumfang des kleinen
Zylinderabschnittes eingesetzt werden soll, um das Verstär
kungselement am Innenumfang des Zylinderelements zu halten.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein
Verstärkungselement, an dem ein ringförmiges elastisches Ele
ment befestigt ist, d. h. eine Abdichtungsvorrichtung, sicher am
Innenumfang des Zylinderelements mittels eines Halteabschnitts
gehalten, der unter Druck in einen kleinen Zylinder des Zylin
derelements eingesetzt ist, um die Tendenz der Abdichtungsvor
richtung zum Abrutschen zu verringern. Außerdem wird dem
elastischen Element Steifigkeit durch das Verstärkungselement
verliehen und somit wird dessen Form gehalten. Daher wird die
Abdichtungsvorrichtung nicht leicht deformiert. Die Abdich
tungsvorrichtung wird leicht gehandhabt, wenn sie angebracht
ist, und überdies ist die Abdichtungsvorrichtung sicher an der
normalen Position des abgestuften Abschnittes auf normale Weise
angebracht. Daher ist der Wirkungsgrad der Montagearbeit des
Elements, an dem die Abdichtungsvorrichtung befestigt ist,
verbessert.
Weiter ist der Halteabschnitt am kleinen Zylinderabschnitt des
Zylinderelements positioniert und die mit dem Dichtabschnitt
des elastischen Elements in Kontakt gelangende Dichtfläche ist
am abgestuften Abschnitt oder am großen Zylinderabschnitt des
Zylinderelements positioniert. Somit kann die Abdichtungsvor
richtung in einen den Halteabschnitt umschließenden Abschnitt
mit Haltevermögen und einen das elastische Element und den
Verstärkungsabschnitt mit dem eine Grenze davon darstellenden
abgestuften Abschnitt umschließenden Abschnitt mit Dichtver
mögen aufgeteilt werden. Auf diese Weise kann eine entsprechend
den Eigenschaften optimale Konstruktion ausgeführt werden.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist bei der
Abdichtungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels das
Verstärkungselement mit einem Zylinderabschnitt versehen, der
zusammenhängend bzw. einstückig mit dem Verstärkungselement
geformt ist, und der Halteabschnitt besteht aus dem Zylinder
abschnitt und einem elastischen Außenzylinderabschnitt, der aus
einem elastischen Material am Außenumfang des Zylinderab
schnitts gebildet ist, wodurch der Zylinderabschnitt, der den
Halteabschnitt bildet, einstückig bzw. zusammenhängend mit dem
Verstärkungselement geformt ist, und somit kann die Zahl der
Teile verringert werden, und weiter wird die Steifigkeit der
Abdichtungsvorrichtung durch den Zylinderabschnitt und das
Verstärkungselement signifikanter vergrößert und somit tritt
eine Deformation desselben weniger leicht auf. Außerdem wird
die elastische Kraft des elastischen Außenzylinderabschnitts
für das Einsetzen unter Druck ausgenutzt und somit wird das
Zylinderelement des Halteabschnitts leicht unter Druck in den
Innenumfang des kleinen Zylinderabschnitts eingesetzt. Weiter
wird die Abdichtungsvorrichtung aufgrund der vergrößerten
Steifigkeit beim Zylinderabschnitt und das Einsetzen unter
Druck durch den elastischen Außenzylinderabschnitt leichter
angebracht.
Bei der Erfindung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel sind
bei der Abdichtungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungs
beispiel eine Anzahl von Vorsprüngen in Umfangsrichtung an der
Außenumfangsfläche des elastischen Außenzylinderabschnitts
gebildet, wodurch die Druckeinsetzbelastung verringert werden
kann und somit wird das Einsetzen unter Druck des Halteab
schnitts weiter erleichtert. Außerdem können die Menge bzw.
Zahl oder Höhe der Vorsprünge eingestellt werden, wodurch die
Druckseinsetzlast leicht verstellt werden kann.
Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen: Es ist eine
Abdichtungsvorrichtung 20 mit einem ringförmigen elastischen
Element 21 und einem Verstärkungselement 23 vorgesehen, an dem
das elastische Element 21 sicher angebracht ist und an einen
ringförmigen abgestuften Abschnitt 12b eines Zylinderelements
12 befestigt ist. Das elastische Element 21 weist einen Dicht
abschnitt auf, der mit der Innenfläche des abgestuften Ab
schnitts 12b des Zylinderelements 12 und der Innenumfangsfläche
eines großen Zylinderabschnitts 12c auf luftdichte Weise in
Kontakt gelangt. Weiter weist die Abdichtungsvorrichtung 20
einen Halteabschnitt mit einem Zylinderabschnitt 24, der unter
Druck in den Innenumfang des kleinen Zylinderabschnitts 12a des
Zylinderelements 12 eingesetzt wird, und einen elastischen
Außenzylinderabschnitt 25 auf.
Obwohl die Erfindung in bezug auf mehrere exemplarische Aus
führungsbeispiele veranschaulicht und beschrieben worden ist,
ist es für die Fachleute selbstverständlich, daß das Vorste
hende und zahlreiche weitere Änderungen, Fortlassungen und
Zusätze an der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Univer
salgelenks ausgeführt werden können, ohne den Bereich der
Erfindung zu verlassen. Die vorliegende Erfindung sollte daher
nicht auf die oben dargelegten speziellen Ausführungsbeispiele
beschränkt angesehen werden, sondern sollte so verstanden wer
den, daß sie sämtliche möglichen Ausführungsbeispiele und deren
Äquivalente umschließt, die in dem Schutzumfang in bezug auf
die in den beigefügten Ansprüchen angegebenen Merkmale enthal
ten sind.
Claims (6)
1. Abdichtungsvorrichtung (20), umfassend ein elastisches
Element (21) mit einem Dichtabschnitt, der mit einer Dicht
fläche eines Zylinderelements auf luftdichte Weise in Kontakt
gelangt; und ein Verstärkungselement (23), an dem das ela
stische Element (21) fest angebracht ist, wobei die Abdich
tungsvorrichtung am Innenumfang des Zylinderelements (12) an
gebracht ist, von dem ein abgestufter Abschnitt (12b) zwischen
einem kleinen Zylinderabschnitt (12a) mit vorbestimmtem Innen
durchmesser und einem großen Zylinderabschnitt (12c) mit einem
Innendurchmesser größer als dem kleinen Zylinderabschnitt ge
bildet ist, wobei die Dichtfläche an wenigstens einer von der
Innenfläche des abgestuften Abschnitts und einer Innenumfangs
fläche des großen Zylinderabschnitts gebildet ist, und weiter
ein Halteabschnitt (24, 25), der unter Druck in den Innenumfang
des kleinen Zylinderabschnitts eingesetzt wird, vorgesehen ist,
um das Verstärkungselement (23) am Innenumfang des Zylinder
elements zu halten.
2. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Verstärkungselement (23) mit
einem Zylinderabschnitt versehen ist und der Halteabschnitt aus
dem Zylinderabschnitt (24) und einem aus einem elastischen Ma
terial am Außenumfang des Zylinderabschnitts gebildeten elasti
schen Außenzylinderabschnitt (25) besteht.
3. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Anzahl von Vorsprüngen
(25a) in Umfangsrichtung an der Außenumfangsfläche des elasti
schen Außenzylinderabschnitts (25) gebildet ist.
4. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtabschnitt
des elastischen Elements (21), der mit einer Dichtfläche an der
Innenumfangsfläche des großen Zylinderabschnitts (12c) des
Zylinderelements (12) auf luftdichte Weise in Kontakt gelangt,
eine rechteckförmige Schnittgestalt aufweist und einen Außen
durchmesser größer als der Innendurchmesser des großen Zylin
derabschnitts aufweist.
5. Universalgelenk, das eine Manschette (10) enthält, um
fassend: einen Außenteil (3), einen mit dem Außenteil (3) in
Eingriff stehenden Innenteil (2); einen mit dem Innenteil (2)
in Eingriff stehenden flexiblen Manschettenhauptkörper (11);
und ein Ansatzstück (12), das mit dem Außenteil (3) in Eingriff
steht, wobei die Abdichtungsvorrichtung (20) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4 an einem Innenumfang des Ansatzstücks (12)
angebracht ist und die Abdichtungsvorrichtung mit dem Außenteil
während des Eingriffs zwischen dem Ansatzstück und dem Außen
teil in Kontakt gelangt, wodurch die Verbindung zwischen der
Innenseite der Manschette und der freien Luft ausgeschlossen
ist.
6. Universalgelenk nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Verbindungsdurchlaß, der die Ver
bindung zwischen dem Innenraum der Manschette (10) und der
freien Luft in dem Umfang des Ansatzstücks (12) gebildet ist,
bevor die Abdichtungsvorrichtung (20) in Kontakt mit dem Außen
teil (3) gelangt.
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