DE19839296C2 - Schmierstoff zur Dämpfung von Ratterschwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schmierstoff zur Dämpfung von Ratterschwingungen, insbesondere bei selbsthemmende Getriebe aufweisenden Gelenkbeschlägen für Fahrzeugsitze, wobei in den Schmierstoff elastisch bzw. plastisch verformbare Feststoffpartikel zur Minimierung des Reibwertes und des Verschleißes eingebettet sind.

Als Schmierstoffe werden bekanntermaßen Öle oder Fette verwendet, durch welche einerseits die Reibwerte zwischen den Getriebeteilen und in Lagerstellen herabgesetzt werden sowie andererseits eine Kühlung der reibenden Flächen erzielt wird, so daß der Verschleiß der miteinander in Kontakt befindlichen Bauteile herabgesetzt wird. Diese üblichen Schmierstoffe vermögen jedoch nicht die in den Getriebesystemen mehr oder weniger auftretenden Schwingungen zu dämpfen und sind schon gar nicht in der Lage, etwa infolge unvermeidlicher Fertigungstoleranzen auftretende Spiele bedingt oder gar größtenteils auszugleichen.

In letzter Zeit sind jedoch bereits auch schon Schmierstoffe bekannt geworden, denen elastisch bzw. plastisch verformbare Feststoffpartikel beigegeben sind.

Diese Feststoffpartikel bewegen sich in einer Größenordnung von etwa 2 µ, mit denen sich zufriedenstellende Ergebnisse hinsichtlich der Dämpfung von Ratterschwingungen jedoch nicht erzielen lassen, außer sie werden bei solchen gegeneinander bewegbaren Bauteilen eingesetzt, die in feinwerktechnischen Vorgängen mit äußerst geringen Toleranzbereichen hergestellt sind. Den Anforderungen bei Getrieben, wie sie beispielsweise bei Gelenkbeschlägen für Fahrzeugsitze Verwendung finden, genügen diese vorbekannten Schmierstoffe nicht, weil aufgrund wirtschaftlicher Herstellerfordernisse diese Getriebebauteile einen zu großen Toleranzbereich gegeneinander haben, als daß derartige bekannte Schmierstoffe dort auftretende Ratterschwingungen zu dämpfen im Stande wären. Die Ratterschwingungen treten bei selbsthemmenden Getrieben auf, wenn diese in Richtung einer am Abtrieb wirkenden Last angetrieben sind, und es aufgrund der Wechselwirkung zwischen den Massenkräften am Antrieb und am Abtrieb zu diesen vorgenannten Ratterschwingungen kommt. Dieser Effekt der Ratterschwingung wird neben dem Verhältnis der Massenträgheiten, dem Wirkungsgrad, dem Übersetzungsverhältnis sowie der elastischen Verformung der Bauteile besonders vom Spiel des Getriebesystems beeinflußt. Dabei bestimmt die mögliche Relativbewegung zwischen Antrieb und Abtrieb als Schwankung des Übersetzungsverhältnisses wesentlich die Größe der Amplitude des schwingenden Systems.

Aus der DE 39 09 736 A1 ist ein Schmierstoff bekannt, dem Feststoffpartikel beigemischt sind. Der Durchmesser der Partikel wird mit 30 µm bis 300 µm angegeben. Es werden bevorzugt kugelförmig feste Teilchen eingesetzt, die einen in etwa gleichen Durchmesser haben, der in Abhängigkeit von auftretenden Passungstoleranzen gewählt wird.

In der Druckschrift DD 128 753 wird ein plastischer Schmierstoff beschrieben, dem Feststoffpartikel aus PTFE mit Korngrößen bis 0,5 mm zugesetzt werden.

Des Weiteren ist aus dem Patent US 4 888 122 ein Schmierstoff bekannt, der zwei verschiedene Fluorcarbonteilchenarten im Submikronbereich enthält. Bei den drei vorgenannten Dokumenten aus dem Stand der Technik werden Feststoffpartikel einer bestimmten Größenordnung dem Schmierstoff zugesetzt. Diese Zusätze können eine Dämpfung von auftretenden Schwingungen im Getriebe jedoch nicht in ausreichendem Maße verringern.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schmierstoff zu schaffen, mit dem eine Verbesserung der Dämpfung von auftretenden Schwingungen im Getriebe erzielt werden kann. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst. Dabei können die einem Schmierstoff beigegebenen Feststoffpartikel aus einem Gleiteigenschaften aufweisenden Kunststoff zum einen in der Größenordnung von etwa 100/1.000 bis 300/1.000 mm (100 µm bis 300 µm) gebildet sein. Ein mit derartigen Feststoffpartikeln angereicherter Schmierstoff ist zur Dämpfung der oben angesprochenen Schwingungen in Getrieben gut geeignet. Aufgrund ihrer plastischen Verformbarkeit wird die Relativbewegung zwischen bewegbaren Bauteilen eingeschränkt und somit gedämpft. Für den Anwendungsfall auf dem Sektor von Fahrzeugsitzen können diese Feststoffpartikel vorzugsweise eine Größenanordnung von 20 µm aufweisen. Damit die in den Spalten wirksamen Feststoffpartikel die Gleitreibung der gegeneinander bewegbaren Bauteile nicht heraufsetzen bestehen diese Feststoffpartikel vorteilhaft aus einem Kunststoff der Gruppe der Fluorcarbone. Dabei ist im besonderen daran gedacht, die Feststoffpartikel aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) zu bilden.

Damit auch in kleinere Spalten Feststoffpartikel eindringen können, wird vorgeschlagen, den Feststoffpartikeln der Größenordnung von 100 µm bis 300 µm, solche beizumischen, deren Größenordnung im Bereich von 2 µm bis 20 µm angesiedelt ist. Dabei lassen sich die Feststoffpartikel vorteilhaft in einem die Grundsubstanz bildenden Schmierfett einbetten. Statt dessen ist es jedoch auch möglich, die Feststoffpartikel einem die Grundsubstanz bildenden Schmieröl beizugeben.

Die Verwendung des Schmierstoffes ist am Beispiel eines Gelenkbeschlages dargestellt, durch welchen der Erfindungsgegenstand näher erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen mit einem als Taumelgetriebe bezeichneten, selbsthemmenden Planetengetriebe ausgestatteten Gelenkbeschlag in einer Schnittansicht nach der Linie I-I von Fig. 2,

Fig. 2 den aus Fig. 1 ersichtlichen Gelenkbeschlag in einem Längsschnitt nach der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 eine aus Fig. 1 ersichtliche Einzelheit III in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung,

Fig. 4 die in Fig. 1 dargestellte Einzelheit IV in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab.

Der als Anwendungsbeispiel für den erfindungsgemäßen Schmierstoff in den Fig. 1 und 2 dargestellte Gelenkbeschlag zur Verbindung der Rückenlehne mit dem Sitzteil weist einen der Lehne zugeordneten Beschlagteil 10 und einen dem Sitzteil zugeordneten Beschlagteil 11 auf. Der Beschlagteil 10 weist einen ein Hohlrad bildenden Innenzahnkranz 12 auf, der mit einem Stirnzahnrad 13 des Beschlagteiles 11 in Eingriff ist. Dabei weist der Innenzahnkranz 12 eine um wenigstens einen Zahn größere Zähnezahl auf als das Stirnzahnrad 13, so daß der Kopfkreisdurchmesser des Stirnzahnrades 13 um wenigstens eine Zahnhöhe kleiner ist als der Fußkreisdurchmesser des Innenzahnkranzes 12. Bei dem auf diese Weise gebildeten Planetengetriebe wird der Innenzahnkranz 12 mit dem Stirnzahnrad 13 durch einen Exzenterabschnitt 14 in Eingriff gehalten. Dabei wird dieser den Steg des Planetengetriebes bildende Exzenterabschnitt 14 ursächlich durch zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Keilsegmente 15 gebildet, deren gekrümmte Außenflächen am Innenumfang einer in der Zentralbohrung des Stirnrades angeordneten Buchse 16 anliegen. Die gekrümmten Innenflächen der Keilsegmente 15 stützen sich auf einem Kragen 18 einer den Innenzahnkranz 12 des Beschlagteiles 10 überbrückenden Scheibe 17 ab. Dieser Kragen 18 nimmt innenseitig eine Mitnehmerbuchse 19 auf, die mit ihrem Mitnehmersegment 20 in den Freiraum zwischen dem Kragen 18 und der Buchse 16 zwischen die schmalen Stirnseiten der Keilsegmente 15 faßt. Die Breitseiten der Keilsegmente 15 werden durch einen Kraftspeicher im Sinne eines Auseinanderdrückens der Keilsegmente 15 belastet, wobei der Kraftspeicher im vorliegenden Fall durch eine Ringfeder 21 gebildet ist.

Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ist sowohl die Innenverzahnung des Innenzahnkranzes 12 als auch die Außenverzahnung des Stirnzahnrades 13 in einem Feinstanzvorgang aus einer den jeweiligen Beschlagteil bildenden Scheibe ausgepreßt. Dabei sind einerseits Fertigungstoleranzen unumgänglich, und andererseits sind aus Gründen eines ungehemmten Ablaufes der Verzahnungen aneinander im Rahmen der Verzahnungslehre die Zahnlücken etwas größer als die in diese einragenden Zähne, wie dies insbesondere aus Fig. 3 zu entnehmen ist. Auch bei den Keilsegmenten 15 stellen sich bei diesen zwischen den Anlageflächen am Kragen 18 und auch der Buchse 16, insbesondere während des Funktionsablaufes, Spielräume ein, wie sie beispielsweise aus der Fig. 4 entnommen werden können.

Wie bereits oben dargelegt wurde, führen derartige Spiele, insbesondere bei einem Gelenkbeschlag der vorbeschriebenen Art, zu Ratterschwingungen, die zwar die Funktion prinzipiell nicht beeinträchtigen, sich jedoch hinsichtlich des Bedienungskomforts störend bemerkbar machen. Zur Dämpfung dieser Ratterschwingungen wird ein Schmiermittel eingesetzt, das mit Feststoffpartikeln angereichert ist, die aus einem Gleiteigenschaften aufweisenden Kunststoff bestehen und insbesondere auch elastisch bzw. plastisch verformbar sind. Diese Feststoffpartikel 22 plazieren sich auch zwischen aneinanderliegende Flächen der Verzahnungen und auch anderer, gegeneinander Relativbewegungen ausführender Bauteile. Aufgrund ihrer Größenordnung und Eigenschaften führen diese Feststoffpartikel 22 dann dazu, daß eine Dämpfung von durch die Bewegungen hervorgerufenen Schwingungen erfolgt.

Obschon die Wirkung der Feststoffpartikel im Schmierstoff im vorliegenden Fall anhand eines Gelenkbeschlages erläutert ist, läßt sich ein mit Feststoffpartikeln 22 durchsetzter Schmierstoff auch für andere, hier nicht beschriebene kinematische Bauteile, wie Lager u. dergl. verwenden. Somit gibt das dargestellte und vorbeschriebene Ausführungsbeispiel den Anwendungsbereich des Erfindungsgegenstandes nur beispielsweise wieder, der keinesfalls allein darauf beschränkt ist. Dabei sind alle aus der Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlichen Merkmale erfindungswesentlich, auch wenn sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Bezugszeichenliste

10

Beschlagteil

11

Beschlagteil

12

Innenzahnkranz, von

10

13

Stirnzahnrad, von

11

14

Exzenterabschnitt

15

Keilsegment

16

Buchse

17

Scheibe, von

10

18

Kragen, an

17

19

Mitnehmerbuchse

20

Mitnehmersegment

21

Ringfeder

22

Feststoffpartikel

Claims (4)

1. Schmierstoff zur Dämpfung von Ratterschwingungen, insbesondere bei selbsthemmende Getriebe aufweisenden Gelenkbeschlägen für Fahrzeugsitze, wobei in den Schmierstoff elastisch bzw. plastisch verformbare Feststoffpartikel zur Minimierung des Reibwertes und des Verschleißes eingebettet sind, wobei die Feststoffpartikel auf Grund ihrer Größe in die für das Spiel verantwortlichen Luftspalte eindringen und diese ausfüllen können und aus einem Gleiteigenschaften aufweisenden Kunststoff der Gruppe der Fluorcarbone von einer Größenordnung im Mikromillimeter-Bereich gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schmierstoff Feststoffpartikel (22) in der Größenordnung von 100 µm bis 300 µm einerseits und Feststoffpartikel (22) in der Größenordnung von 2 µm bis 20 µm andererseits beigemischt sind.

2. Schmierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffpartikel (22) aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) gebildet sind.

3. Schmierstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffpartikel (22) in einem die Grundsubstanz bildenden Schmierfett eingebettet sind.

4. Schmierstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffpartikel (22) in einem die Grundsubstanz bildenden Schmieröl eingebettet sind.