DE19744796C2 - 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 verwiesen, 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.

Die gattungsbildende DE 28 38 768 A1 beschreibt ein Mehrflächengleitlager, umfas­ send ein Gelenkgehäuse mit einer Öffnung für einen Gelenkbolzen, wobei eine Federkraft von einer bogenförmigen Blattfeder erzeugt wird, die tangential zur Öffnung ver­ läuft und einen Spielausgleich zwischen dem Gelenkbolzen und der Öffnung bewirkt. Bei diesem Lagertyp müssen mehrere Blattfedern, in diesem Fall drei, eingesetzt werden, um von einer gleichmäßig kreisrunden Gehäusebohrung ausgehen zu können. Bei meh­ reren Blattfedern besteht das Problem, wie die einzelnen Blattfedern in ihrer Position gehalten werden können, wenn der Gelenkbolzen eingeführt wird. Bei Querkräften, die eine Biegung der Blattfeder bewirken, werden die Enden 10 der Blattfedern aus den Nuten 12 herausgezogen.

Die Ausführung der Fig. 2 derselben Quelle zeigt eine schalenförmige Buchse, die an drei Punkten an der Gehäuseinnenwandung anliegt. Das Verhältnis von Gehäuseboh­ rung zum Gelenkbolzendurchmesser ist sehr ungünstig.

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 anliegen. 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 durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Gelenkbolzen im Vergleich zu Gelenklager ohne Spielausgleich denselben Durchmesser aufweisen kann. Im Hinblick auf eine besonders sichere Einbaulage ist die Blattfeder konvex zum Gelenkbolzen ein­ gespannt. In dem Maße, wie die Feder stärker von dem Gelenkbolzen belastet wird, sitzt sie fester im Federraum.

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.

Des weiteren behält die Blattfeder auch im demontierten Zustand des Gelenks ihre bo­ genförmige Ausgestaltung. Man kann eine bogenförmige Blattfeder durch die Öffnung des Gelenkgehäuses sehr viel einfacher montieren.

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 vorhandes 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/b Gelenk als Einzelteil

Fig. 2c Blattfeder als Einzelteil

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

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/b. 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 (5)

1. Gelenk, insbesondere für eine blockierbare Gasfeder, umfassend ein Gelenkgehäuse mit einer Öffnung für einen Gelenkbolzen, wobei eine Federkraft von einer bogen­ förmigen Blattfeder (23) erzeugt wird, die tangential zur Öffnung 19 verläuft und 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, wobei die Blattfeder (23) konvex zum Gelenkbolzen (13) eingespannt ist.

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

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

4. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Blattfeder (23) dieselbe Ausrichtung aufweist wie der Ge­ lenkbolzen (13).

5. Gelenk nach einem der Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (23) aus einem Bimetallrohling besteht.