DE19832144C2 - Drehpunktlagerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehpunktlagerung mit einem Hohlniet und einer mit dem Hohlniet verbundenen Halterung, wobei durch den Hohlniet eine Buchse, die mit einem um die Nietachse und gegenüber einem Grundkörper drehbaren Lenker verbunden ist, und eine Scheibe (Anlaufscheibe) festgelegt sind, und wobei der Hohlniet mittels der Halterung über eine Schraubverbindung mit dem Grundkörper verbindbar ist.

Derartige Drehpunktlagerungen finden zum Beispiel in der Automobilindustrie zur Anlenkung von Verdecken bei Cabriolets Verwendung. Darüber hinaus werden sie als Scharniere eingesetzt, z. B. zur Befestigung von Klappen (Motorhaube, Kofferraumklappe etc.) und Türen. Schließlich besteht ein Anwendungsbereich auch im Bereich maschinenbautechnischer Anwendungen für eine Vielzahl drehbarer Verbindungen.

Generell können drehbare Lagerungen geschraubt, genietet oder gesteckt werden. Bei geschraubten, genieteten oder gesteckten Verbindungen, die aus einer Paßschraube, einem Niet beziehungs­ weise einem Bundbolzen, einer Buchse, einer Scheibe, einem Grundkörper sowie einem Lenker, und im Falle der gesteckten Verbindung einer Sicherungsscheibe bestehen, existiert der Nachteil, daß die Verbindungen entweder über ein Zusatzteil (Halter, Platte, Winkel etc.) mit dem Grundkörper verschraubt werden müssen; allerdings kann die Lagerung in diesem Fall vormontiert werden. Die Verwendung einer zusätzlichen Halterung wirkt sich ungünstig auf die Krafteinleitung aus, da Drehachse und Schraubverbindung nicht zusammenfallen. Alternativ kann bei gesteckten oder geschraubten Drehpunktlagerungen, wie sie z. B. die DE 40 05 284 A1 zeigt, das zusätzliche Bauteil wegfallen. Die Lagerung kann dann jedoch erst bei der Befestigung an dem Grundkörper montiert werden. Dies weist Nachteile auf, da das Anziehmoment Einfluß auf die Betätigungskräfte bzw. auf das Spiel der Bauteile hat. In diesem Fall ist daher ein besonders sorgfältiges Arbeiten nötig, um die Prozeßsicherheit und die Funktion der Drehpunktlagerung zu gewährleisten.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine montagefreundliche Drehpunktlagerung bereitzustellen, die ohne zusätzliche Befestigungselemente auskommt und trotzdem vormontiert werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Bereitstellung einer Drehpunktlagerung, bei der die Funktionen Niet und Halterung bzw. Lagerung und Befestigung in einem Bauteil integriert sind, das heißt, bei der die Halterung integraler Bestandteil des Hohlniets ist und bei der der Hohlniet topfförmig gestaltet ist, wobei der Boden des Hohlniets als Halterung dient.

Diese Ausgestaltung bietet gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile: Durch die integrale Gestaltung von Hohlniet und Halterung wird ein zusätzliches Bauteil eingespart. Eine Vormontage des Drehpunktlagers selbst ist möglich. Die Vormontage besitzt den Vorteil, daß die Einstellung des Spiels gleichmäßiger erfolgen kann als das "Vorort" möglich ist. Schließlich benötigt ein derartiges Lager einen geringeren Bauraum, als ein herkömmliches vernietetes Drehpunktlager mit separatem Halter.

Es kann weiter vorgesehen sein, daß der Boden des Hohlniets und der Grundkörper Bohrungen aufweisen, die von der Schraubverbindung durchgriffen werden oder die Schraubverbindung aufnehmen. Die Bohrung kann mittig angeordnet sein. In diesem Fall reicht für die Festlegung des Hohlniets am Grundkörper eine einzige Schraubverbindung aus und es wird auf einfache Weise eine einstückige Verbindung von Niet und Halter erzielt. Eine Anordnung, bei der die Befestigung des Drehpunktlagers in der Drehachse liegt, bietet den Vorteil einer günstigen Krafteinleitung in den Grundkörper. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Hohlniet auf seinem äußeren Umfang bzw. an seiner äußeren Wandung einen Bund bzw. Flansch aufweist, der radial vom Hohlniet nach außen absteht und daß das freie Ende des Hohlniets in der vernieteten Stellung nach außen umgebördelt ist, wobei die Buchse gegen den Bund und die Scheibe gegen das umgebördelte freie Ende des Hohlniets anliegt. Das Fügen erfolgt dabei vom offenen Ende des topfförmigen Hohlniets aus. Zunächst wird der Bund, der mit dem Lenker verbunden ist, vom offenen Ende her aufgeschoben, bis er flächig gegen den Bund anliegt. Auf Buchse und Lenker folgt dann die Scheibe, die bündig auf diesen aufliegt. Durch Umbördeln des freien Endes des Hohlniets in Richtung auf den Bund, bis das freie Ende des Hohlniets gegen die Scheibe anliegt und diese mit einer gewissen Kraft beaufschlagt, erfolgt dann die Vernietung und damit die kraft- und formschlüssige Festlegung der Buchse mit dem Lenker und der Scheibe. Je nachdem, ob ein gewisser Abstand des Lenkers vom Grundkörper nach der Montage erforderlich ist, kann vorgesehen sein, den Bund zum Beispiel auf halber Höhe der Wandung des Hohlniets anzubringen, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß ein ausreichender Abstand zum freien Ende zur Aufnahme der Teile (Buchse, Lenker, Scheibe) und zum Umbördeln bzw. Vernieten gewährleistet ist. Es ist jedoch auch möglich, daß die untere Seite des Bundes mit der unteren bzw. äußeren Seite des Bodens des topfförmigen Hohlniets zusammenfällt und mit diesem eine durchgehende Fläche bildet. Dient der Boden des topfförmigen Hohlniets als Halter, wobei sich zum Beispiel ein Teil der Schraube im Inneren des topfförmigen Hohlniets befindet, so kann der Bund in beliebiger Höhe angeordnet werden, da im Bereich der eigentlichen Vernietung kein zusätzlicher Bauraum für die Schraubverbindung und deren Zugänglichkeit benötigt wird. Durch die Auswahl der Höhe des Nietes kann dann im wesentlichen jeder erforderliche Abstand des Lenkers vom Grundkörper verwirklicht werden.

Die Bohrung im Boden des Hohlniets und/oder im Grundkörper kann eine Durchgangsbohrung bzw. Augenbohrung sein. Die Bohrung des Hohlniets wird fluchtend über die Bohrung im Grundkörper gelegt. Die Befestigung erfolgt z. B., indem eine Schraube so durch das Bohrloch gesteckt wird, daß der Schraubenkopf von innen gegen den Boden des topfförmigen Hohlniets anliegt. Dies bietet den Vorteil, daß die Mutter zur Sicherung nun von unten aufgeschraubt werden kann und hierdurch eine gute Zugänglichkeit gewährleistet ist, auch für den Fall, daß die Schraubverbindung nochmals gelöst werden muß, z. B. beim Austausch des Lagers. Dies gilt besonders, wenn eine Inbusschraube verwendet wird, da kein Platz für einen Schlüssel verbleiben muß. In diesem Fall kann die Größe des Drehpunktlagers weiter begrenzt werden.

Sofern der Boden des Hohlniets und/oder der Grundkörper eine ausreichende Dicke besitzt, kann alternativ vorgesehen sein, daß die Bohrung im Boden des Hohlniets und/oder im Grundkörper ein Gewinde aufweist. Die Verschraubung mit dem Grundkörper kann dann erfolgen, indem eine Schraube, zum Beispiel eine Paßschraube, von unten durch eine Bohrung im Grundkörper gesteckt und in den Hohlniet eingeschraubt wird. Möglich ist auch, das der Grundkörper keine einfache Durchgangsbohrung aufweist, sondern daß in die Bohrung des Grundkörpers ein Gewinde geschnitten ist, in das die Schraube hereingeschraubt wird. Diese Bohrung kann auch je nach Schraubenlänge und Materialstärke des Grundkörpers ein Sackloch sein. Es ist auch möglich, in die Bohrungen des Grundkörpers und des Hohlniets ein Gewinde zu schneiden. Alternativ ist es auch möglich, die Bohrung im Hohlniet als Sackloch auszubilden.

Die Scheibe, die zwischen Buchse bzw. Lenker und freiem, umgebördelten Ende des Hohlniets angeordnet ist, kann aus Kunststoff sein. Dies bietet den Vorteil, daß eine solche Anlaufscheibe einen gewissen Toleranzausgleich und damit auch eine verbesserte Spielfreiheit des Drehpunktlagers gewährleistet. Auf diese Weise kann auf Federelemente, wie sie im Stand der Technik z. B. der DE 15 55 105 C3 oder der DE 40 05 284 A1 verwendet werden, um stets eine spielfreie Funktion zu gewährleisten, verzichtet werden.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, daß der Lenker aus Metall besteht. Er wird dann mit der Buchse zum Beispiel über eine Schrumpfverbindung verbunden. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß der Lenker aus Kunststoff ausgebildet ist. Die Verbindung mit der Buchse erfolgt dann dadurch, daß das Kunststoffmaterial des Lenkers um die Buchse herumgespritzt wird und so eine formschlüssige Verbindung entsteht. Durch die Auswahl der Materialien kann beispielsweise erreicht werden, daß das Lager fettfrei arbeitet. So kann die Buchse zum Beispiel aus Messing bestehen, wodurch eine selbstschmierende Lagerung erreicht wird.

Weiterhin kann die Buchse ein im Querschnitt L-förmiger Ring sein, wobei die eine Seite der Buchse gegen den Bund und die andere Seite gegen die äußere Wandung des topfförmigen Hohlniets anliegt. Bei einer derartigen Anordnung liegt der Lenker auf der unteren, gegen den Bund anliegenden Seite der Buchse auf. Die entgegengesetzte, in Richtung auf die Umbördelung weisende Seite des Lenkers liegt gegen die Anlaufscheibe an. Bei dieser Gestaltung wird neben der Buchse auch der Lenker selbst durch die Nietverbindung festgelegt.

Nach einer alternativen Ausgestaltung kann die Buchse ein im Querschnitt rechteckiger Ring sein und insbesondere kann die Buchse in radialer Richtung mit dem Bund des Hohlniets abschließen oder auch über ihn hinausragen. Bei einer derartigen Ausgestaltung besteht, sofern die Buchse einen rechteckigen Querschnitt aufweist, kein Kontakt von Anlaufscheibe und Lenker, was je nach Werkstoffauswahl von Vorteil sein kann, da der Verschleiß am Lenker verringert ist.

Weitere Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Anmeldungsunterlagen.

Im folgenden sollen beispielhaft zwei Ausführungsbeispiele anhand einer Zeichnung erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1: eine erste Drehpunktlagerung im Schnitt,

Fig. 2: eine alternative Ausführungsform im Schnitt.

Fig. 1 zeigt eine Drehpunktlagerung bestehend aus einem topfförmig gestalteten Hohlniet 10, der an seinem äußeren Umfang einen umlaufenden Bund 12 bzw. Flansch besitzt, der ca. auf halber Höhe zwischen dem Boden 14 des Hohlniets 10 und dessen freien Ende 16 angeordnet ist. Der Boden 14 des Hohlniets 10 weist mittig eine Augenbohrung 18 auf, die im montierten Zustand des Drehpunktlagers fluchtend über einer weiteren Augenbohrung 20 (Durchgangsloch) eines Verstärkungselementes 21 eines Grundkörpers 22 zu liegen kommt. Die Befestigung fällt damit mit der Drehachse des Lagers zusammen. Der Hohlniet 10 und das Verstärkungselement 21 werden mittels einer Schraubverbindung spielfrei gegeneinander festgelegt. Das Verstärkungselement 21 und der Grundkörper 22 sind miteinander materialschlüssig verbunden. Der Grundkörper 22 besitzt im Bereich des Hohlniets 10 eine kreisförmige Aussparung 23. Zur Befestigung des Hohlniets 10 wird eine Inbusschraube 24 so von der offenen Seite des topfförmigen Hohlniets 10 durch die Bohrungen 18 und 20 des Hohlniets 10 und des Verstärkungselementes 21 gesteckt, daß der Schraubenkopf 26 bündig gegen die innere Bodenwandung 28 des Hohlniets 10 anliegt. Zur Sicherung wird dann von unten, das heißt aus Richtung des Verstärkungselementes 21 eine Mutter 30 auf das Gewinde der Schraube 24 geschraubt.

Das eigentliche Drehpunktlager wird durch eine Buchse 32 in Verbindung mit einem Lenker 34, einer Scheibe 36 und dem Hohlniet 10 gebildet. Das Lager kann bereits vormontiert werden. Die Montage erfolgt, indem die Buchse 32, hier eine Messingbuchse, auf die der aus einem Metall bestehende Lenker 34 aufgeschrumpft worden ist, vom freien Ende 16 des Hohlniets 10 her über diesen geschoben wird. Die ringförmige Buchse 32 weist dazu eine mittige Öffnung auf, die um ein geringes Maß größer ist, als der Außendurchmesser des Hohlniets 10. Die Buchse 32 wird dann soweit auf den Hohlniet 10 aufgeschoben, bis sie bündig auf dem Bund 12 zu liegen kommt. Die Buchse 32 weist einen L-förmigen Querschnitt auf, wobei der erste Schenkel 38 gegen den Bund 12 anliegt und der zweite Schenkel 40 gegen die äußere Wandung 42 des Hohlniets 10. Der Lenker 34 wird durch die Buchse 32 derart aufgenommen, daß die untere Seite 34u des ringförmigen Lenkers 34 gegen die obere Seite 38o des ersten Schenkels bündig anliegt und die obere Seite 34o des Lenkers 34 geringfügig über das freien Ende 40f des zweiten Schenkels 40 in Richtung des offenen Endes 16 des Hohlniets 10 hinausragt.

Bei der Montage wird dann eine ringförmige Scheibe 36 deren Innendurchmesser ebenfalls geringfügig größer ist, als der Außendurchmesser des Hohlniets 10 auf diesen aufgeschoben, bis sie flächig gegen die Oberseite 34o des Lenkers 34 anliegt. Die spielfreie Festlegung erfolgt dann, indem das freie Ende 16 des Hohlniets 10 nach außen umgebördelt wird, bis es gegen die Scheibe 36 anliegt und diese in Richtung auf den Bund 12 mit einer gewissen Kraft beaufschlagt, die eine Betätigung des Lagers bei gleichzeitiger Spielfreiheit gewährleistet. Die Scheibe 36 ist dabei eine Kunststoffscheibe, die aufgrund ihrer geringeren Härte als die übrigen Bauteil Toleranzen ausgleicht sowie zur Spielfreiheit beiträgt.

Eine alternative Ausführungsform ist in Fig. 2 gezeigt, bei der eine Drehpunktlagerung an einer Dachkassette festgelegt ist. Hierbei besitzt der Boden 14 des Hohlniets 10 eine größere Materialstärke als bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, so daß in die Bohrung 18 ein Gewinde 19 geschnitten werden kann. Die Befestigung erfolgt mittels einer Paßschraube 44, wobei vor dem Einschrauben derselben eine Scheibe 46 auf die Schraube 44 derart aufgeschoben wird, daß die Scheibe 46 im eingeschraubten Zustand zwischen Schraubenkopf 44k und einer Hülse 48, die als Teil des Grundkörpers 22 zur Verstärkung desselben dient, zu liegen kommt. Die Dachkassette, also der Grundkörper 22, weist eine Bohrung 20 auf, in die die Hülse 48 eingepreßt ist, die an ihrem in Richtung auf den Niet 10 weisenden Ende einen Flansch 50 besitzt, dessen Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Bundes 12 des Niets entspricht. Der Flansch 50 der Hülse 48 und der Bund 12, der mit dem Boden 14 des Hohlniets 10 eine Fläche bildet, liegen vollflächig gegeneinander an. Die Hülse 48 weist weiterhin eine Innenbohrung auf, deren Durchmesser in etwa dem Außendurchmesser der Paßschraube 44 im gewindelosen Teil entspricht. Die aus Messing bestehende Buchse 32 weist hier einen rechteckigen Querschnitt auf und erstreckt sich in radialer Richtung über den Bund 12 hinaus. Der Lenker 34 ist auf die Buchse 32 aufgeschrumpft, wobei die obere Lenkerfläche 34o eine durchgehende Fläche mit der oberen Buchsenfläche 32o bildet. Sowohl der Bund 12 als auch die aus Kunststoff bestehende Anlaufscheibe 36 stehen damit nur in Kontakt mit der Buchse 32. Der Lenker 34 ist im vorliegenden Fall mit einer Bohrung 34b versehen, die einen Haltebolzen 51 für eine Lasche 52 einer Gasfeder aufnimmt. Die Sicherung des Haltebolzens 50 erfolgt mittels eines Splintes 54.

Das Montieren des eigentlichen Lagers erfolgt wie im ersten Ausführungsbeispiel.

Claims (15)

1. Drehpunktlagerung mit einem Hohlniet (10) und einer mit dem Hohlniet (10) verbundenen Halterung, wobei durch den Hohlniet (10) eine Buchse (32), die mit einem um die Nietachse und gegenüber einem Grundkörper (21, 22) drehbaren Lenker (34) verbunden ist, und eine Scheibe (36) festgelegt sind, und wobei der Hohlniet (10) mittels der Halterung über eine Schraubverbindung (24, 30, 44) mit dem Grundkörper (21, 22) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung integraler Bestandteil des Hohlniets (10) ist und daß der Hohlniet (10) topfförmig gestaltet ist, wobei der Boden (14) des Hohlniets (10) als Halterung dient.

2. Drehpunktlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (14) des Hohlniets (10) und der Grundkörper (21, 22) Bohrungen (18, 20) aufweisen, die die Schraubverbindung (24, 30, 44) aufnehmen.

3. Drehpunktlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlniet (10) auf seinem äußeren Umfang einen Bund (12) aufweist und das freie Ende (16) des Hohlniets (10) in der vernieteten Stellung nach außen umgebördelt ist, wobei die Buchse (32) gegen den Bund (12) und die Scheibe (36) gegen das umgebördelte freie Ende (16) des Hohlniets (10) anliegt.

4. Drehpunktlagerung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (18) im Boden (14) des Hohlniets (10) und/oder die Bohrung (20) im Grundkörper (21, 22) eine Durchgangsbohrung ist.

5. Drehpunktlagerung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (18) im Boden (16) des Hohlniets (10) und/oder die Bohrung (20) im Grundkörper (21, 22) ein Gewinde (19) aufweist.

6. Drehpunktlagerung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufscheibe (36) aus Kunststoff ist.

7. Drehpunktlagerung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (34) aus Metall ist.

8. Drehpunktlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (34) aus Kunststoff ist.

9. Drehpunktlagerung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (32) ein im Querschnitt L-förmiger Ring ist, wobei die eine Seite (38) der Buchse (32) gegen den Bund (12) und die andere Seite (40) gegen die äußere Wandung (42) des topfförmigen Hohlniets (10) anliegt.

10. Drehpunktlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Buchse (32) ein im Querschnitt rechteckiger Ring ist.

11. Drehpunktlagerung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (32) in radialer Richtung mit dem Bund (12) abschließt.

12. Drehpunktlagerung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (32) in radialer Richtung über den Bund (12) hinausragt.

13. Drehpunktlagerung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (32) aus Messing besteht.

14. Drehpunktlagerung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (34) mit der Buchse (32) über eine Schrumpfverbindung verbunden ist.

15. Drehpunktlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (34) um die Buchse (32) herum gespritzt ist.