DE69502882T2 - Schutzbälge - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Schutzbälge. Ein Schutzbaig entsprechend der Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben und eignet sich zum Schutz des Lenkmechanismus eines Kraftfahrzeuges. Schutzbälge entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind aus der FR-A 2 687 753 oder der EP-A 0 327 347 bekannt.
• Vorgeschlagen wird mit der Erfindung ein Schutzbaig zum Schutz eines axial beweglichen Bauteils, welches mit einem winkelbeweglichen Endstück versehen ist, mit integrierten Haltemitteln zur Befestigung eines Endes des Balgs an Befestigungsmitteln, in Bezug auf die das Bauteil axial beweglich ist, und mit integrierten Haltemitteln zur Fixierung des anderen Endes des Balgs an dem winkelbeweglichen Endstück des Bauteils, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg über einen im wesentlichen axial ausgerichteten Mantelabschnitt verfügt, der so bemessen ist, daß er auf demjenigen Teil des axialbeweglichen Bauteils selbständig sitzt und angeordnet ist, welches benachbart seiner Verbindung mit dem winkelbeweglichen Endstück ist, und daß der Baig eine erste Mehrzahl an Faltungen aufweist, die sich zwischen dem einen Haltemittel und dem Mantelabschnitt erstrecken, und eine zweite Mehrzahl an Faltungen, die sich zwischen dem Mantelabschnitt und dem anderen Haltemittel erstrecken, wobei die Faltungen keinen Kontakt zu den verbleibenden Abschnitten des Bauteils und seines Endstücks aufweisen.
• Gemäß der Erfindung ist ferner vorgesehen ein Schutzbalg zum Schutz einer axial beweglichen Stange eines Lenkmechanismus, welche ein mit einem Stangenende verbundenes Gelenk trägt, wobei das Stangenende an einem lenkbaren Straßenrad des Fahrzeuges angelenkt ist, und wobei das Gelenk dem Stangenende ermöglicht, sich im Winkel zu der axialbeweglichen Stange zu bewegen, wobei ferner der Baig einen ersten Befestigungskragen an einem seiner beiden Enden aufweist, um dieses Ende an dem Lenkmechanismus zu befestigen, von dem aus sich die axialbewegliche Stange erstreckt, sowie einen zweiten Befestigungskragen an dem anderen seiner Enden zur Befestigung dieses Endes an dem winkelbeweglichen Stangenende aufweist, und ferner ein dazwischen angeordneter, im großen und ganzen zylindrisch geformter Mantelabschnitt, der auf der Außenseite der Verbindung anliegt, wobei der Baig ferner eine erste Mehrzahl an Faltungen aufweist, die sich integriert zwischen dem ersten Befestigungskragen und dem einen axialen Ende des Mantelabschnitts erstrecken, und eine zweite Mehrzahl an Faltungen, die sich von dem anderen axialen Ende des Mantelabschnitts zu dem zweiten Befestigungskragen erstrecken.
• Ein Schutzbalg, an dem die Erfindung verwirklicht ist und der dem Schutz eines Lenkmechanismus eines Kraftfahrzeuges dient, wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles und unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert:
• Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen vorbekannten Baig, der passend auf dem Lenkmechanismus eines Kraftfahrzeuges befestigt ist;
• Fig. 2 entspricht der Fig. 1 und zeigt die Anordnung, welche der aus Fig. 1 bekannte Baig einnimmt, wenn die Lenkung um einen scharfen Winkel gedreht wird (der Einfachheit halber ist nur die Hälfte des Balgs dargestellt);
• Fig. 3 ist eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht, jedoch mit einer Form des Balgs, wie sie der Erfindung entspricht;
• Fig. 4 entspricht der Fig. 2 und zeigt die Anordnung, welcher der Balg nach Fig. 3 dann einnimmt, wenn die Lenkung in einem scharfen Winkel gedreht wird;
• Fig. 5 ist ein teilweiser Querschnitt durch eine geänderte Form des Balgs nach den Fig. 3 und 4;
• Fig. 6 entspricht der Fig. 5, zeigt jedoch eine wiederum geänderte Form des Balgs;
• Fig. 7 ist eine einem Teil der Fig. 4 entsprechende Ansicht, zeigt jedoch zusätzliche Mittel, welche eine Luftpassage entlang Teilen des Balgs definieren; und
• Fig. 8 ist ein Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7.
• Die Fig. 1 stellt die bekannte Form eines Balgs 10 dar, welcher auf dem Lenkmechanismus 12 eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Zu erkennen ist, daß sich der Baig 10 zwischen zwei Befestigungskrägen 14 und 20 erstreckt. Befestigungskragen 14 ist an einer der Befestigung dienenden Umfangsfläche 16 befestigt, die das Ende eines Gehäuses 17 des Lenkmechanismus bildet. Die Befestigung 20 ist gegenüber dem Ende 22 der Lenkstange 18 des Lenkmechanismus gesichert. Die Krägen 14 und 20 können, um sie in Position zu halten, mittels nicht dargestellter Klemmringe festgeklemmt sein. Die Position der Stange in Längsrichtung bzw. axialer Richtung wird durch einen mechanischen oder hydraulischen Mechanismus innerhalb des Gehäuses 17 erreicht und überträgt ihre Bewegung auf eines der Vorderräder des Fahrzeuges, mit denen es über das Stangenende 22 verbunden ist. Das Stangenende 22 kann im Winkel relativ zu der Stange 18 bewegt werden, und ist hierbei mit der Stange 18 über ein Gelenk 26 verbunden. Eine entsprechende Stange erstreckt sich aus dem anderen Ende des Gehäuses 17 heraus und ist in entsprechender Weise befestigt, um die Einstellung des anderen Vorderrades vorzunehmen. An jenem Ende des Gehäuses ist ein entsprechend gestalteter Balg befestigt.
• Fig. 1 läßt erkennen, daß der Baig 10 über eine Mehrzahl im wesentlichen identischer Faltungen 10A, 10B, 10C, ..., 10M verfügt, die sich von dem Befestigungskragen 14 in Richtung auf den Befestigungskragen 20 erstrecken. Allerdings ist die letzte Faltung 10M über eine Verlängerung 24 dieser Faltung an dem Befestigungskragen 20 angebracht, wobei diese Verlängerung 24 der Durchmesserdifferenz zwischen den beiden Befestigungskrägen 14 und 20 Rechnung trägt.
• Fig. 2 zeigt die Anordnung, welcher der bekannte Baig 10 dann annimmt, wenn das Stangenende um einen scharfen Winkel geschwenkt wird. Erkennbar ist, daß dies zu einer Zugkraft der Verlängerung 24 auf die benachbarten Faltungen 10L und 10M führt, wodurch diese ausgebeult und verformt werden und die Senkungen dieser Faltungen in oder nahezu in Kontakt mit der Außenseite des Gehäuses des Gelenks 26 geraten. Dieses Ausbeulen und Verformen, sowie der teilweise Kontakt mit der Endkappe 26 ist unbefriedigend.
• Fig. 3 läßt erkennen, daß der erfindungsgemäß gestaltete Baig 28 Befestigungskrägen 30 und 32 aufweist, die den Befestigungskrägen 14 und 20 des Balgs nach den Fig. 1 und 2 entsprechen. Allerdings gliedert sich der Baig 28 in zwei Abschnitte A und B, die über einen Mantelabschnitt 34 miteinander verbunden sind.
• Der Abschnitt A des Balgs besteht aus Faltungen 28A, 28B, 28C, ...28K, wobei die letzte Faltung 28K mit einer Verlängerung 36 versehen ist, die über eine Senke 38 mit dem Mantelabschnitt 34 verbunden ist.
• Der Abschnitt B besteht aus Faltungen 28L, 28M und 28N. Die Faltung 28L ist mittels einer flachen Senke 40 mit dem Mantelabschnitt 34 verbunden. Die Faltung 28N des Balgs verfügt über einen verlängerten Bereich 42, welcher mit dem Befestigungskragen 32 verbunden ist.
• Der Mantelabschnitt 34 ist von zylindrischer Form und seine Größe ist so bemessen, daß er von selbst auf der Außenseite des Gehäuses 26 sitzt. Die Senken 38 und 40 lokalisieren den Mantelabschnitt auf dem Gehäuse 26 und bewirken eine Festklemmung.
• Die Anzahl der Faltungen innerhalb der Abschnitte A und B kann je nach den Erfordernissen variiert werden.
• Die Faltungen 28A,...28K des Abschnitts 28 sind so angeordnet, daß die Erhebungen der alternierenden Faltungen jeweils denselben Durchmesser haben, jedoch dieser Durchmesser unterschiedlich ist zu dem Durchmesser der Erhebungen der jeweils dazwischen angeordneten Faltungen. Entsprechend weisen auch die Senken der alternierenden Faltungen denselben Durchmesser auf, jedoch ist auch dieser Durchmesser unterschiedlich zu dem Durchmesser der dazwischen angeordneten Faltungen. Hierdurch wird erreicht, daß, wenn die Stange 18 (in der Perspektive der Zeichnung) nach links relativ zu dem Gehäuse 17 bewegt wird, die Faltungen 28 zusammengedrückt werden, und die Erhebungen benachbarter Faltungen sich nicht gegenseitig berühren (da sie einen unterschiedlichen Durchmesser haben); in entsprechender Weise kommen auch die Senken der benachbarten Faltungen nicht in Kontakt zueinander. Hierdurch reduziert sich der zwischen benachbarten Faltungen des Balgs erzeugte Druck.
• Fig. 4 zeigt die von dem Baig 28 angenommene Anordnung, sobald das Stangenende 22 in einem scharfen Winkel verdreht wird. Da der Mantelabschnitt 34 in dauernder Verbindung mit der Außenseite des Gelenks 26 steht, kann keine nennenswerte Verformung oder Ausbeulung des Balgs auftreten. Die Faltungen des Abschnitts A bleiben im wesentlichen unbeeinflußt durch den von dem Stangenende 22 eingenommenen Winkel. Die Anwinklung des Stangenendes 22 wird durch die Faltungen im Abschnitt B erleichtert. Die Faltungen des Balgs innerhalb des Abschnitts A weisen eine zylindrische Umhüllungslinie auf. Jedoch kann diese Umhüllungslinie leicht konisch sein. Auch die Faltungen innerhalb des Abschnitts B können entsprechend angeordnet sein.
• Der Außendurchmesser der Faltungen 28L bis 2nn ist vorzugsweise zwischen 0,7 und 1,2-fach dem Außendurchmesser des Mantelabschnitts 34.
• Die Fig. 5 und 6 zeigen hiervon abweichende Anordnungen der Faltungen innerhalb des Bereichs 28 der Bälge nach den Fig. 3 und 4. Nach Fig. 5 hat jede zweite Faltung denselben Außendurchmesser, jedoch unterscheidet sich dieser Durchmesser vom Außendurchmesser der Erhebungen der dazwischenliegenden Faltungen. Jedoch weisen, abweichend von den Bälgen nach den Fig. 3 und 4, sämtliche Senken denselben Durchmesser auf. Gemäß Fig. 6 hingegen weisen, abweichend von den Bälgen gemäß den Fig. 3 und 4 alle Erhebungen denselben Durchmesser auf, wohingegen die Senken jeder zweiten Faltung einen Durchmesser aufweisen, der sich von dem Durchmesser der dazwischen angeordneten Faltungen unterscheidet. Mit der Anordnung nach den Fig. 5 und 6 wird daher zumindest eine teilweise Senkung des Drucks erzielt, den bei einem Zusammendrücken des Balgs jede Faltung auf die nächste Faltung ausübt.
• Da der Mantel 34 an das Gelenk 26 angebunden ist, ist der Bereich 50 innerhalb des Balgabschnittes A (Fig. 3 und 4) im wesentlichen abgedichtet und isoliert von dem Bereich 52 innerhalb des Balgabschnittes B. Um zu vermeiden, daß sich eine unerwünschte Druckdifferenz zwischen den Bereichen 50 und 52 aufbauen kann, kann eine Luftverbindung 60 (Fig. 7) die beiden Bereiche miteinander verbinden. Fig. 8 läßt erkennen, wie die Luftpassage 60 durch Formen einer Nut in dem Material des Mantels 34 hergestellt werden kann. Eine zweite Nut kann vorgesehen sein, um eine zweite Luftpassage 62 zu erzeugen.

Claims (10)

1. Schutzbaig zum Schutz eines axial beweglichen Bauteils (18), welches mit einem winkelbeweglichen Endstück (22) versehen ist, mit integrierten Haltemitteln (30) zur Befestigung eines Endes des Balgs an Befestigungsmitteln (16), in Bezug auf die das Bauteil (18) axial beweglich ist, und mit integrierten Haltemitteln (32) zur Fixierung des anderen Endes des Balgs an dem winkelbeweglichen Endstück (22) des Bauteils (18), dadurch gekennzeichnet, daß der Baig über einen im wesentlichen axial ausgerichteten Mantelabschnitt (34) verfügt, der so bemessen ist, daß er auf demjenigen Teil (26) des axialbeweglichen Bauteils (18) selbständig sitzt und angeordnet ist, welches benachbart seiner Verbindung mit dem winkelbeweglichen Endstück (22) ist, und daß der Baig eine erste Mehrzahl an Faltungen (A) aufweist, die sich zwischen dem einen Haltemittel (30) und dem Mantelabschnitt (34) erstrecken, und eine zweite Mehrzahl an Faltungen (B), die sich zwischen dem Mantelabschnitt (34) und dem anderen Haltemittel (32) erstrecken, wobei die Faltungen keinen Kontakt zu den verbleibenden Abschnitten des Bauteils (18) und seines Endstücks (22) aufweisen.

2. Schutzbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelabschnitt (34) mindestens eine radial ausgerichtete und zumindest teilweise sich in Umfangsrichtung erstreckende Struktur zur Anordnung des Mantelabschnitts axial bezüglich des Teils (26) des Bauteils beinhaltet.

3. Schutzbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das axial bewegliche Bauteil (1 8) eine Stange eines Lenkmechanismus ist, welche eine mit einem Stangenende (22) verbundene Verbindung trägt, wobei das Stangenende (22) an einem lenkbaren Straßenrad eines Fahrzeuges angelenkt ist und das winkelbewegliche Endstück (22) bildet.

4. Schutzbalg nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel, welche eine Luftpassage (60, 62) definieren, die sich zwischen zwei Bereichen (12, 25) des Innenraums des Balgs erstrecken, die im übrigen durch das Anliegen des Mantelabschnittes (34) an dem Teil (26) des Bauteils voneinander getrennt sind.

5. Schutzbalg nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine große Anzahl Faltungen (A) der ersten Gruppe im Vergleich zu einer relativ kleinen Anzahl von Faltungen (B) der zweiten Gruppe.

6. Schutzbalg nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Faltungen des Balgs der ersten Gruppe (A) eine abweichende Größe aufweisen, um so die dazwischen wirkenden Druckkräfte zu reduzieren, wenn der Baig in Längsrichtung infolge einer axialen Bewegung des Bauteils (18) zusammengedrückt wird.

7. Schutzbaig nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchmesser der Erhebung jeder Faltung des Balgs der ersten Gruppe (A) von dem Durchmesser der Erhebung der benachbarten Faltung unterscheidet.

8. Schutzbalg nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchmesser der Senke jeder Faltung des Balgs der ersten Gruppe (A) von dem Durchmesser der Senke der benachbarten Faltung unterscheidet.

9. Schutzbalg nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Erhebung jeder Faltung des Balgs der ersten Gruppe (A) im wesentlichen gleich ist dem Durchmesser der Erhebung der nächsten abwechselnden Faltung dieser Gruppe.

10. Schutzbalg nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Senke jeder Faltung des Balgs der ersten Gruppe (A) gleich ist dem Durchmesser der Senke der nächsten abwechselnden Faltung dieser Gruppe.