DE19744796A1 - Gelenk, insbesondere für eine blockierbare Gasfeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenk entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei Bauteilen, die über ein Gelenk miteinander verbunden und sich ändernden Bela­ stungen unterworfen sind, kann es aufgrund des vorhandenen Gelenkspiels zu unange­ nehmen Geräuschen kommen. Beispielhaft wird auf Schwingungsdämpfer mit einem Gelenkauge oder auch blockierbare Gasfedern verweisen, wobei letztere die Eigenschaft aufweisen, daß sie dann, wenn das Blockierventil besonders präzise öffnet oder schließt auch die größten Geräuschprobleme mit sich bringen. Der plötzliche Druckaufbau, wenn die Gaskraft nach dem Öffnen des Blockierventils wirksam wird, sorgt für eine sehr rasche Ausfahrbewegung, die im Gelenk ein Schlaggeräusch verursacht.

Eine Möglichkeit zur Problemlösung kann darin liegen, daß die Fertigungstoleranzen, die das Gelenkspiel mitbestimmen, verringert werden, so daß auch ein entsprechend kleiner Spalt vorliegt. Damit sind aber höhere Kosten für die genauere Fertigung verbunden.

Des weiteren sind aus der DE 195 25 558 C2 und der DE 195 25 575 C2 geschlitzte Buchsen bekannt, die einerseits einen Gelenkbolzen umschließen und andererseits mit Kontaktierungsstellen an der Laufbahn des Gelenkes an liegen. Die Kontaktierungsstellen der Buchsen können die Laufbahn des Gelenks beschädigen, zumindest eine unkontrol­ lierte Reibung erzeugen.

Abhilfe für dieses Problem könnten Gummilager darstellen, die aber den Nachteil auf­ weisen, daß der für den Gummiring benötigte Bauraum häufig nicht zur Verfügung steht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gelenk zu realisieren, daß mit einfach­ sten Mitteln ein Minimum an Gelenkspiel aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Federkraft von einer Feder erzeugt wird, die in einer Federkammer im wesentlichen außerhalb der Öffnung im Ge­ lenkgehäuse angeordnet ist und mit einer Wirkfläche quer in die Öffnung auf den Ge­ lenkbolzen einwirkt. Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Gelenk­ bolzen im Vergleich zu Gelenklager ohne Spielausgleich denselben Durchmesser aufwei­ sen kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Federkraft von einer Blattfeder erzeugt wird, die tangential zur Öffnung verläuft. Blattfedern sind sehr kostengünstig in der Anschaffung durch ihre einfache geometrische Ausgestaltung auch in ihrer Feder­ kraft sehr gleichmäßig. Des weiteren ist der geringe Bauraumbedarf in Verbindung mit einer bei Bedarf sehr hohen Federkraft zu nennen.

Eine weitere Maßnahme zur Anpassung der möglichen Federkraft liegt darin, daß die Blattfeder von dem montiertem Gelenkbolzen in einen Freiraum deformiert wird. Die Größe des Freiraum, bzw. die Ausdehnung des Freiraums in Verdrängungsrichtung be­ stimmt u. a. die mögliche Federkraft.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Blattfeder bogenförmig ausgeführt ist. Diese Körperform schafft ein günstiges Verhältnis von Bauraum zur erreichbaren Feder­ kraft, da bei identisch ein Freiraum durch die Bogenform eine höhere Deformierungs­ kraft notwendig ist. Des weiteren behält die Blattfeder auch im demontierten Zustand des Gelenks. Man kann eine bogenförmige Blattfeder durch die Öffnung des Gelenkge­ häuses sehr viel einfacher montieren.

Im Hinblick auf eine besonders sichere Einbaulage ist die Blattfeder konvex zum Gelenk­ bolzen eingespannt. In dem Maße, wie die Feder stärker von dem Gelenkbolzen belastet wird, sitzt sie fester im Federraum.

Bei Gelenkausführungen, die eine Winkelbeweglichkeit des Gelenkbolzens zulassen sol­ len, weist die Längsachse der Blattfeder dieselbe Ausrichtung auf wie der Gelenkbolzen. Geht man von einem runden Gelenkbolzen und einer bogenförmig eingespannten Blattfeder aus, so erhält man eine punktförmige Wirkfläche der Feder. Folglich ist die kardanische Bewegungsfreiheit des Gelenkbolzen nicht eingeschränkt.

Sehr häufig werden für das Gelenkgehäuse Kunststoffe verwendet. Kunststoffe dehnen sich bei Wärmeeinwirkung spürbar aus, wodurch ein bereits vorhandenes Spiel zwischen dem Gelenkbolzen und dem Gelenkgehäuse noch größer würde. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, besteht die Blattfeder aus einem Bimetallrohling.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 Kolben-Zylinderaggregat mit Gelenken in Gesamtdarstellung,

Fig. 2a/2b Gelenk als Einzelteil,

Fig. 2c Blattfeder als Einzelteil,

Fig. 3a/3b Abwandlung der Variante von Fig. 2a/2b.

Die Fig. 1 zeigt ein Kolben-Zylinderaggregat 1 in der Bauform einer Gasfeder, das über Gelenke 3 mit einem ersten und einem zweiten Grundkörper 5; 7 verbunden ist. Als konkrete Anwendung sind beispielsweise eine Fahrzeugklappe oder eine Hebehilfe im Möbelbereich zu nennen. Das Kolben-Zylinderaggregat besteht aus einem Zylinder 9, in dem eine Kolbenstange 11 axial beweglich geführt ist. Der Zylinder 9 und die Kolben­ stange 11 verfügen jeweils über ein Gelenk 3, das sich an einem Gelenkbolzen 13 der einzelnen Grundkörper 5; 7 abstützt. Sicherungsringe 15 halten die Gelenkverbindun­ gen zusammen.

Die Fig. 2a und 2b zeigen ein Gelenk 3 als Einzelteil. Das Gelenk besteht aus einem Gelenkgehäuse 17, in dem quer zur Längsachse eine Öffnung 19 für den nicht darge­ stellten Gelenkbolzen ausgeführt ist. Außerhalb der Öffnung ist eine bogenförmige Fe­ derkammer 21 eingeformt, die die Öffnung auf einem sehr kurzen Abschnitt schneidet. Wie in der Fig. 2b zu erkennen ist, ist die Federkammer halbseitig geöffnet, um eine in der Fig. 2c dargestellte Blattfeder 23 leicht montieren zu können. Axiales Auswandern wird von den Grundkörpern 5 und 7 (s. Fig. 1) verhindert. Alternativ kann die Feder­ kammer auch beidseitig geschlossen sein. Als weitere Maßnahme zur besseren Montage ist die Blattfeder bereits bogenförmig ausgeführt. Gerade bei Federkammern die beid­ seitig geschlossen sind und die Blattfeder durch die Öffnung 19 in die Federkammer 21 eingeführt werden muß, wird die Montage maßgeblich erleichtert.

Die Federkammer ist konvex zur Öffnung 19 ausgeführt, so daß zwischen dem Gelenk­ bolzen und der Blattfeder eine Linienberührung vorliegt. Der montierte Gelenkbolzen deformiert die Blattfeder elastisch in einen Freiraum 25. Die elastische Deformierung der Blattfeder stellt eine Federkraft dar, die quer auf die Öffnung bzw. den Gelenkbolzen wirkt. Ein zur Montage des Gelenkbolzens unvermeidliches Spiel wird von der Federkraft ausgeglichen, indem der Gelenkbolzen gegen die Wandung der Öffnung gedrückt wird.

Es ist noch zu bemerken, daß gerade bei Gelenken von Gasfedern sehr häufig Gelenk­ gehäuse aus Kunststoff eingesetzt werden. Gasfedern unterliegen teilweise sehr großen Temperaturschwankungen. Um diesen Temperaturschwankungen entgegenzuwirken, kann die Blattfeder auch aus einem Bimetall bestehen. Bei einer Temperaturerhöhung kann sich die Blattfeder stärker krümmen und damit eine höhere Vorspannkraft auf den Gelenkbolzen ausüben.

Die Fig. 3a und 3b zeigen vom Prinzip dasselbe Gelenk 17 wie in den Fig. 2a/2b. Ab­ weichend ist die Federkammer in Achsrichtung der Öffnung 19 ausgeführt. Damit liegt zwischen der Blattfeder 23 und dem montierten Gelenkbolzen eine Punktberührung vor. Wie in der Fig. 3b zu erkennen ist, verfügt die Öffnung 19 über eine profilierte Wandung, wobei ein mittlerer Abschnitt 19a eben ausgeführt ist und in einen schräg oder kugelig verlaufenden Ausgang 19b übergeht. Der Sinn dieser Maßnahme liegt darin, daß eine Winkelbeweglichkeit des Gelenkbolzens ermöglicht werden soll. Durch die punktförmige Auflage zwischen der Blattfeder und dem Gelenkbolzen wird die Win­ kelbeweglichkeit gefördert.

Claims (8)

1. Gelenk, insbesondere für eine blockierbare Gasfeder, umfassend ein Gelenkgehäuse mit einer Öffnung für einen Gelenkbolzen, wobei eine Federkraft einen Spielausgleich zwischen dem Gelenkbolzen und der Öffnung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft von einer Feder (23) erzeugt wird, die in einer Federkammer (21) im wesentlichen außerhalb der Öffnung (19) im Gelenkgehäuse (17) angeordnet ist und mit einer Wirkfläche quer in die Öffnung auf den Gelenkbolzen (13) einwirkt.

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft von einer Blattfeder (23) erzeugt wird, die tangential zur Öff­ nung (19) verläuft.

3. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (23) von dem montiertem Gelenkbolzen (13) in einen Freiraum (25) deformiert wird.

4. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (23) bogenförmig ausgeführt ist.

5. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (23) im demontierten Zustand bogenförmige ist.

6. Gelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (23) konvex zum Gelenkbolzen (13) eingespannt ist.

7. Gelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Blattfeder (23) dieselbe Ausrichtung aufweist wie der Ge­ lenkbolzen (13).

8. Gelenkbolzen nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (23) aus einem Bimetallrohling besteht.