DE3118430A1 - Seal for the mounting of the crosspiece of a universal joint - Google Patents
Seal for the mounting of the crosspiece of a universal jointInfo
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Abstract
Description
Abdichtung für die Lagerung des Kreuzes eines KreuzgelenkesSealing for the support of the cross of a universal joint
Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für die Lagerung des Kreuzes eines Kreuzgelenkes zwischen dem Zapfen des Kreuzes und der Lagerbüchse, wobei die Dichtung in der Bohrung der Lagerbüchse angeordnet und durch einen Blechring gehalten ist und die Dichtlippe an der Zapfenumfangsfläche anliegt.The invention relates to a seal for mounting the cross a universal joint between the pin of the cross and the bearing bush, the Seal arranged in the bore of the bearing bush and held by a sheet metal ring and the sealing lip rests against the peripheral surface of the pin.
Bei bekannten Dichtungen der oben genannten Art (z. B. DE-OS 29 08 713) ist von Nachteil, daß die verwendeten Blechringe jeweils mit der Dichtung fest verbunden werden müssen, z.B. durch Vulkanisieren, weil sonst kein ausreichender Halt der Dichtung in der Lagerbüchse vorhanden ist. Eine derartige Verbindung erfordert jedoch auch, daß der Blechring in der Lagerbüchse abdichtet, so daß bei der Herstellung des Ringes wie auch bei der Ausführung des Dichtungssitzes der Lagerbüchse mit geringen Toleranzen und Rauhtiefen gearbeitet werden muß, weil sonst die Dichtigkeit an dieser Stelle nicht gewährleistet ist. Für den Fall, daß zwischen dem Blechring und der Lagerbüchse keine ausreichende Dichtigkeit vorhanden ist, besteht die Gefahr, daß beim Abschmiervorgang das Schmiermittel zwischen dem Blechring und der Lagerbüchse austritt. Dadurch kann in umgekehrter Richtung auch Schmutz und Feuchtigkeit von außen eind-ingen und die Lagerung zerstören.With known seals of the type mentioned above (e.g. DE-OS 29 08 713) has the disadvantage that the sheet metal rings used are each fixed to the seal have to be connected, e.g. by vulcanizing, because otherwise there is no adequate Hold the seal in the bearing bush is present. Such a connection requires but also that the sheet metal ring seals in the bearing bush, so that during manufacture of the ring as well as in the execution of the sealing seat of the bearing bush with low Tolerances and roughness depths must be worked, because otherwise the tightness of this Position is not guaranteed. For the Case that between the sheet metal ring and the bearing bush does not have a sufficient seal, there is a risk of that during the lubrication process the lubricant between the sheet metal ring and the bearing bush exit. This can also remove dirt and moisture in the opposite direction Penetrate the outside and destroy the bearing.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine bei Nachschmierung entlüftende Dichtung zu schaffen, die eine von Fertigungstoleranzen und zu großen Rauhtiefe unabhängige Abdichtung zwischen Kreuz und Lagerbüchse gewährleistet. Darüber hinaus soll die Dichtung so ausgebildet sein, daß der Blechring mit dem Dichtring lösbar verbunden ist und den Dichtring nach der Montage so stabilisiert, daß eine einwandfreie Funktion gewährleistet ist.Proceeding from this, it is the object of the invention to provide one for relubrication to create a venting seal that is subject to manufacturing tolerances and too large Sealing between the cross and the bearing bushing independent of the roughness depth. About that In addition, the seal should be designed so that the sheet metal ring with the sealing ring is releasably connected and the sealing ring stabilized after assembly so that a proper functioning is guaranteed.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß a) der Blechring mit einem Schenkel in der Bohrung der Lagerbüchse aufgenommen ist und mit einem zweiten Schenkel in eine Nut des Dichtringes eingreift.The object is achieved according to the invention in that a) the sheet metal ring is received with one leg in the bore of the bearing bush and with one second leg engages in a groove of the sealing ring.
b) der zweite Schenkel so angeordnet ist, daß der zwischen seiner Stirnfläche und der Oberseite des Dichtringes verbleibende Querschnitt kleiner ist als der zwischen dem zweiten Schenkel und der Umfangsfläche der Dichtung vorhandene Querschnitt c) die Dichtung mit ihrer Umfangsfläche unter Vorspannung in die Lagerbüchse eingebracht wird.b) the second leg is arranged so that the between his End face and the top of the sealing ring remaining cross section is smaller than that present between the second leg and the peripheral surface of the seal Cross-section c) the seal with its circumferential surface under prestress in the bearing bush is introduced.
Vorteilhaft ist hierbei, daß die Dichtlippen von der Lagerung weggerichtet verlaufen, so daß beim Abschmieren der Lagerung die Dichtlippen auffedern und entlüften. Durch entsprechende Bemessung der beiden Querschnitte zueinander wird verhindert, daß durch hohen Abschmierdruck die Dichtung herausgestülpt wird und dadurch die weitere Funktion nicht mehr gewährleistet ist.The advantage here is that the sealing lips are directed away from the bearing run so that the sealing lips spring open and vent when lubricating the bearing. Appropriate dimensioning of the two cross-sections to each other prevents that the seal is pulled out due to the high lubrication pressure and thus the other Function is no longer guaranteed.
Besonders von Vorteil ist, daß durch die spezielle Lage des zweiten Schenke-ls und der unter Vorspannung anliegenden Außenumfangsfläche der Dichtung die Stabilität gewährleistet ist, ohne daß ein Anvulkanisieren der Dichtung an dem Blechring erforderlich ist.It is particularly advantageous that the special location of the second Schenke-ls and the outer circumferential surface of the seal resting under pretension the stability is guaranteed without vulcanizing the seal on the Sheet metal ring is required.
Die Federwirkung des ersten Schenkels ist so bemessen, daß die axiale Fixierung in der Lagerbüchse auch bei großem Abschmierdruck ausreichend ist.The spring action of the first leg is dimensioned so that the axial Fixing in the bearing bush is sufficient even with high lubrication pressure.
Vorteilhaft ist des weiteren, daß Büchsen verwendet werden können, die im Bereich des Dichtungsitzes weder vor dem Härten isoliert bzw. nach dem Härten weichgeglüht und mechanisch bearbeitet werden müssen.It is also advantageous that bushings can be used which is not insulated in the area of the seal seat either before hardening or after hardening must be annealed and mechanically processed.
Dieses betrifft auch tiefgezogene Büchsen. Außerdem ist die Dichtung vor äußeren Einflüssen und auch bei der Montage geschützt.This also applies to deep-drawn bushings. Besides, the seal is Protected from external influences and also during assembly.
Die statische Abdichtung in der Lagerbüchse erfolgt hierbei über die Außenkontur des Dichtringes, die durch den Schenkel des Blechringes gegen die Wandung der Aufnahmebohrung gedrückt wird, so daß an dieser Stelle das Schmiermittel nicht austreten kann.The static seal in the bearing bush takes place via the Outer contour of the sealing ring, which through the leg of the sheet metal ring against the wall the mounting hole is pressed so that the lubricant is not at this point can emerge.
Um größere Toleranzen der Aufnahmebohrung zu überbrücken, ist nach einem weiteren wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß der erste Schenkel des Blechringes über den Umfang federnd ausgcbildet ist.In order to bridge larger tolerances of the mounting hole, according to Another essential feature provided that the first leg of the sheet metal ring is designed to be resilient over the circumference.
Vorteilhaft ist hierbei, daß die Elastizität des Blechringes in radialer Richtung erhöht wird. Die sonst üblichen Toleranzen bei Dichtringen und Aufnahmebohrungen können dadurch vergrößert werden, ohne daß ein Aufreißen der Wandung eintreten kann.The advantage here is that the elasticity of the sheet metal ring in radial Direction is increased. The usual tolerances with sealing rings and mounting holes can be enlarged without tearing open the Wall can occur.
Um auftretende Axialkräfte durch z.B. Schmiermitteldruck sicher auffangen- zu können, ist nach einem weiteren wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß der zweite Schenkel des Blechringes konzentrisch zur Mittelachse des Zapfens verläuft.In order to safely absorb axial forces, e.g. through lubricant pressure, to be able to, is provided according to a further essential feature that the second Leg of the sheet metal ring runs concentrically to the central axis of the pin.
Bei dieser Ausbildung wirkt sich kostengünstig aus, daß das Gummiteil nicht mit dem Blechteil durch Vulkanisieren verbunden ist.In this training, the fact that the rubber part has a cost-effective effect is not connected to the sheet metal part by vulcanizing.
Eine besondere elastische Ausbildung des Blechrines ergibt sich, wenn der erste Schenkel in Axialrichtung geschlitzt oder in Umfangsrichtung wellig ausgebildet ist.A special elastic formation of the sheet metal arises when the first leg is slotted in the axial direction or is wavy in the circumferential direction is.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.Preferred embodiments according to the invention are shown in the drawings shown schematically.
Es zeigt: Fig. 1 eine Gelenkwelle, deren Enden Kreuzgelenke tragen Fig. 2 einen Teil eines Kreuzgelenkes, geschnitten in der Ebene der Zapfen Fig. 3 eine Abdichtung als Einzelheit, geschnitten Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Abdichtung im Schnitt Fig. 5 einen Schnitt gemäß Fig. 4 Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Abdichtung, geschnitten Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Fig. 6.It shows: FIG. 1 a cardan shaft, the ends of which have universal joints Fig. 2 shows a part of a universal joint, cut in the plane of the pin Fig. 3 shows a seal as a detail, in section, FIG. 4 shows a further embodiment a seal in section FIG. 5 shows a section according to FIG. 4 FIG. 6 shows a further embodiment of a seal, in section; FIG. 7 shows a section according to FIG. 6.
Die in Fig. 1 gezeigte Gelenkwelle umfaßt zwei koaxiale Gelenkwellenabschnitte 1 und 2, die an ihren äußeren Enden Kreuzgelenke 3 und 4 tragen. Der Gelenkwellenabschnitt 1 ist an seinem inneren Ende als Vollwelle 5 und der Gelenkwellenabschnitt 2 als Hohlwelle 6 ausgebildet. Über eine Keilwellenverzahnung 7 sind Vollwelle 5 und Hohlwelle 6 miteinander undrehbar, jedoch axial verschiebbar verbunden.The propeller shaft shown in Fig. 1 comprises two coaxial propeller shaft sections 1 and 2, which have universal joints 3 and 4 at their outer ends. The propeller shaft section 1 is at its inner end as a solid shaft 5 and the propeller shaft section 2 as Hollow shaft 6 is formed. Solid shaft 5 and hollow shaft are connected via splines 7 6 connected to one another in such a way that they cannot rotate but are axially displaceable.
In Fig. 2 ist ein Teil eines Kreuzgelenkes 3, 4 dargestellt, bei dem der Zapfen 8 eines Zapfenkreuzes 9 über eine Wälzlagerung 10 in der Lagerbüchse 11 angeordnet ist. Die Lagerbüchse 11 ist mittels eines Sicherungsringes 12 in der Bohrung der Gelenkgabel 13 axial fixiert. Zwischen der Stirnfläche des Zapfens 8 und dem Boden der Lagerbüchse 11 ist eine Stirnanlaufscheibe 14 vorgesehen. Die Abdichtung der Lagerbüchse 11 gegenüber dem Zapfenkreuz 9 erfolgt durch die Dichtung 15.In Fig. 2, a part of a universal joint 3, 4 is shown in which the pin 8 of a cross member 9 via a roller bearing 10 in the bearing bush 11 is arranged. The bearing bush 11 is by means of a locking ring 12 in the Bore of the joint fork 13 axially fixed. Between the end face of the pin 8 and a face thrust washer 14 is provided on the bottom of the bearing bush 11. the The bearing bush 11 is sealed against the journal cross 9 by the seal 15th
In Fig. 3 ist die Dichtung 15 als Einzelheit im vergrößerten Maßstab dargestellt. Die Dichtung 15 liegt mit ihrer Umfangsfläche 16 in einer Bohrungsstufe der Lagerbüchse 11 an. Zwischen der Dichtung 15 und den Wälzlagern 10 ist eine Anlaufscheibe 17 angeordnet. Die Dichtungslippen 18 sind von der Nadellagerung 10 weggerichtet und liegen an der Zapfenumfangsfläche 19 an. Zur Halterung des Dichtungsringes ist ein Blechring 20 vorgesehen, der sich an der Lagerbüchse 11 abstützt und über seinen zweiten Schenkel 21 in eine Nut 22 eingreift.In Fig. 3 the seal 15 is shown as a detail on an enlarged scale shown. The seal 15 lies with its circumferential surface 16 in a bore step the bearing bush 11. Between the seal 15 and the roller bearings 10 is a thrust washer 17 arranged. The sealing lips 18 are directed away from the needle bearing 10 and rest on the pin peripheral surface 19. To hold the sealing ring is a sheet metal ring 20 is provided, which is supported on the bearing bush 11 and engages in a groove 22 via its second leg 21.
Zwischen dem Blechring 20 und dem Dichtungsring 15 sind keiner-Zei weitere Befestigungsmittel, wie z.B. Kleben oder Aufvulkanisieren,vorgesehen. Die Dichtung 15 ist lediglich durch den Montagedruck mit dem Blechring 20 verbunden. Der Ring 23 dient bei diesem Ausführungsbeispiel als Vordichtung. Der erste Schenkel 24 des Blechringes 20 ist nach der Montage in einer Hinterdrehung eingerastet, so daß hier eine ausreichende axiale Fixierung vorhanden ist.There are no signs between the sheet metal ring 20 and the sealing ring 15 further fastening means, such as gluing or vulcanization, are provided. the Seal 15 is only connected to sheet metal ring 20 by the assembly pressure. In this exemplary embodiment, the ring 23 serves as a pre-seal. The first leg 24 of the sheet metal ring 20 is engaged in an undercut after assembly, see above that there is sufficient axial fixation here.
In Fig. 4 ist im Prinzip die gleiche Dichtung 15 gezeigt, jedoch mit dem Unterschied, daß der erste Schenkel 24 des Blechringes~20 über seinem Umfang wellig ausgebildet ist, so daß eine ausreichende Fixierung durch Reibungsschluß in der Lagerbüchse 11 vorhanden ist.In Fig. 4, the same seal 15 is shown in principle, but with the difference that the first leg 24 of the sheet metal ring ~ 20 over its circumference Is formed wavy, so that a sufficient fixation by frictional engagement in the bearing bush 11 is present.
Fig. 5 zeigt einen Schnitt dieses Blechringes 20, der in der Lagerbüchse 11 über die Vorsprünge 25 gehalten wird. Die statische Abdichtung in der Lagerbüchse 11 erfolgt durch die konische Außenfläche 16, die sich nach der Montage an die Innenumfangsfläche der Lagerbüchse 11 anpaßt. Als Vordichtung ist wiederum ein Ring 23 vorgesehen. Die Dichtlippen 18 sind ebenfalls unter Vorspannung montiert, wie die gestrichelte Linie zeigt.Fig. 5 shows a section of this sheet metal ring 20, which is in the bearing bush 11 is held by the projections 25. The static seal in the bearing bush 11 takes place through the conical outer surface 16, which is located on the inner circumferential surface after assembly the bearing bush 11 adapts. A ring 23 is again provided as a pre-seal. The sealing lips 18 are also mounted under pretension, like the dashed line Line shows.
In den Fig. 6 und 7 ist eine weitere Variante eines Dichtringes 15 dargestellt, der sich im Prinzip dadurch unterscheidet, daß als Vordichtung ein zusätzlicher Blechring 26 vorgesehen ist, der als vorgeschaltetes Blech labyrinth arbeitet. Eer erste Schenkel 24 des Blechringes 20 ist über seinen Umfang wiederum wellig ausgebildet, wie das in Fig. 7 dargestellt ist, jedoch verlängert, so daß dieser Schenkel bis in das Blechlabyrinth 26 hineinragt. Die Vorsprünge 25 dienen wiederum der Vorspannung, damit die Fixierung des Blechringes 20 in der Lagerbüchse 11 gewährleistet ist. Der Zapfen 8 des Zapfenkreuzes 9 weist eine im wesentlichen zylindrische Umfangsfläche 19 auf, an der die Dichtlippen 18 mit Vorspannung anliegen, wobei sie jedoch im wesentlichen wiederum von der Nadellagerung 10 weg verlaufen.A further variant of a sealing ring 15 is shown in FIGS. 6 and 7 shown, which differs in principle in that as a pre-seal additional sheet metal ring 26 is provided, the labyrinth as an upstream sheet metal is working. Eer first leg 24 of sheet metal ring 20 is in turn over its circumference wavy, as shown in Fig. 7, but elongated so that this leg extends into the sheet metal labyrinth 26. The projections 25 serve again the bias, so that the fixation of the sheet metal ring 20 in the bearing bush 11 is guaranteed. The pin 8 of the cross member 9 has a substantially cylindrical circumferential surface 19 on which the sealing lips 18 with Bias apply, but they are essentially in turn from the needle bearing 10 run away.
Beim Abschmiervorgang aller Ausführungen wird der Schmierstoff, welcher an der Wälzlagerung 10 vorbeiNgelangt, an den Dichtlippen 18 vorbei in die Kammer 27 gedrückt, so daß von hier aùs das überschüssige Schmiermittel über das Blechlabyrinth bzw. durch geringes Abrücken der Vordichtung austritt. Nach Passieren des Schmierstoffes federn die Dichtlippen 18 zurück.During the lubrication process of all versions, the lubricant which Passed the roller bearing 10, passed the sealing lips 18 into the chamber 27 pressed so that from here the excess lubricant over the sheet metal labyrinth or emerges by slightly moving the pre-seal. After passing the lubricant the sealing lips 18 spring back.
BEZUGSZEICHENLISTE 1 Gelenkwellenabschnitt 2. Gelenkwellenabschnitt 3 Kreuzgelenk 4 Kreuzgelenk 5 Vollwelle 6 Hohlwelle 7 Keilwellenverzahnung 8 Zapfen 9 Zapfenkreuz 10 Nadellagerung 11 Lagerbüchse 12 Sicherungsring 13 Gelenkgabel 14 Stirnanlaufscheibe 15 Dichtung 16 Umfangsfläche 17 Blechring 18 Dichtungslippen 19 Zapfenumfangsfläche 20 Blechring 21 zweiter Schenkel 22 Nut 23 Ring (Vorrichtung) 24 erster Schenkel 25 Vorsprünge 26 Blechring 27 Kammer LeerseiteREFERENCE CHARACTERISTICS 1 propshaft section 2. propshaft section 3 Universal joint 4 Universal joint 5 Solid shaft 6 Hollow shaft 7 Splined shaft toothing 8 Spigot 9 Cross member 10 Needle bearing 11 Bearing bush 12 Circlip 13 Articulated fork 14 End thrust washer 15 seal 16 circumferential surface 17 sheet metal ring 18 sealing lips 19 pin circumferential surface 20 sheet metal ring 21 second leg 22 groove 23 ring (device) 24 first leg 25 projections 26 sheet metal ring 27 chamber Blank page
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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