DE2447569B1 - Schwenklager fuer eine omegafeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwenklager für eine Omegafeder aus Blattfedermaterial, mit einem sich zum Ende hin verjüngenden Widerlagerkörper, der mit diesem Ende in ein Loch am einen Ende der Omegafeder sich an dieser abstützend gelenkig eingreift.

Es ist bekannt, das Schwenklager einer Omegafeder, die in Kippschaltvorrichtungen eingesetzt wird, als Schneidenlager auszubilden. Hierbei ergibt sich jedoch eine verhältnismäßig große Reibfläche zwischen der Rille und der in diese eingreifenden Kanten des Widerlagerkörpers auf Grund einer bei der Schwenkbewegung auftretenden Relativbewegung von Rille und Kante. Diese Reibfläche hat eine große Reibung und damit eine entsprechend große Hysterese bei der Umschaltung der Omegafeder zur Folge. Diese Hysterese beeinträchtigt die Genauigkeit des Schaltzeitpunkts bei der Umschaltung der Kippschaltvorrichtung.

Bei einem bekannten Schwenklager der eingangs genannten Art ist das Loch als Sackloch ausgebildet, das etwa die Form einer Hohlkugelkalotte hat. In dieses Loch greift das sich zu einer Abrundung verjüngende Ende eines am Ende einer Stellschraube als Widerlagerkörper ausgebildeten Stiftes ein. Der Randdurchmesser des Sacklochs ist größer als der Durchmesser des Stiftes. Auf diese Weise ergibt sich zwar eine kleinere, aber nach wie vor zu große Reibfläche zwischen der Innenfläche des Sacklochs und dem freien Ende des Stiftes, da diese Innenfläche das abgerundete Ende des Stiftes verhältnismäßig großflächig umschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwenklager der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem eine geringere Reibung auftritt.

Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Loch als Langloch ausgebildet ist, deren Längsränder kantig sind und in der Mitte einen größeren Abstand voneinander als an den Enden aufweisen, daß die Abmessungen des Langlochs und des Widerlagerkörpers so gewählt sind, daß der Widerlagerkörper an zwei sich gegenüberliegenden Punkten der Längsränder des Langlochs aufliegt, und daß der Widerlagerkörper mindestens in dem durch den Schwenkwinkelbereich bestimmten Auflagebereich rotationssymmetrisch zu einer zur Schwenkachse parallelen Achse ist.

Bei dieser Ausbildung des Schwenklagers ergibt sich zwischen dem Widerlagerkörper und der Omegafeder stets nur eine Punktberührung in den Auflagepunkten am Rand des Langlochs unabhängig von dem jeweiligen Schwenkwinkel. Während der Schwenkbewegung, deren Schwenkachse mit den Auflagepunkten zusammenfällt, verschieben sich zwar die Berührungspunkte auf der Oberfläche des Widerlagerkörpers geringfügig entsprechend der Größe des Schwenkwinkels, jedoch nur längs Linien und nicht längs einer Fläche. Dagegen bleibt die Lage der Auflagepunkte auf den Längsrändern des Langloches unabhängig vom Schwenkwinkel im wesentlichen die gleiche, nämlich dort, wo der Abstand der Lochränder am größten ist. Die Folge ist eine sehr geringe Relativbewegung der Berührungspunkte von Feder und Widerlagerkörper nur längs sehr kurzer Linien, so daß eine äußerst geringe Reibung auftritt.

Vorzugsweise ist der Widerlagerkörper kugelförmig, d. h., es kann sich um eine Kugel oder eine Kugelkalotte handeln. Eine solche Form, insbesondere eine Kugel, ist mit herkömmlichen Mitteln leicht herstellbar, zumal ihr Durchmesser größer als der maximale Abstand der Längsränder des Langlochs gewählt sein muß. Es sind aber auch andere rotationssymmetrische Körper, z. B. ein Doppelkegel, ein Ellipsoid oder ein Körper in Form eines Fasses, geeignet.

Besonders günstig ist es, wenn der größte Abstand der Längsränder des Langloches etwa 60 bis 96% der maximalen Breite des Widerlagerkörpers in Richtung der Schwenkachse entspricht, vorzugsweise im Bereich von etwa 85 bis 90% dieser Breite liegt. Diese Abmessungen gewährleisten, daß die Verschiebung der Berührungspunkte auf der Oberfläche des Widerlagerkörpers auf Teilkreisbahnen mit verhältnismäßig geringem Radius erfolgt, so daß der Verschiebeweg entsprechend kurz und die Reibungsarbeit gering ist.

Die Längsränder des Langloches können die Form zweier gleicher Kreisausschnitte aufweisen, deren Radius größer als der maximale Abstand der Längsränder, vorzugsweise etwa doppelt so groß ist. Diese Form

stellt sicher, daß sich stets nur ein Auflagepunkt auf jedem Längsrand des Langlochs ergibt. Je größer der Krümmungsradius der Kreisausschnitte im Verhältnis zum Krümmungsradius des Widerlagerkörpers im Berührungspunkt ist, um so kleiner ist der Berührungspunkt. Andererseits sollte der Krümmungsradius der Längsränder nicht zu groß sein, um sicher zu stellen, daß der Widerlagerkörper durch die Kraft der Omegafeder selbsttätig in die Lage geführt wird, in der die Auflagepunkte auf den Längsrändern den größten Abstand voneinander haben. Die Ausbildung der Längsränder mit einem Krümmungsradius von etwa doppeltem Maximalabstand der Längsränder hat sich hierbei als günstiger Kompromiß erwiesen.

Eine andere Ausführungsform des Lochrandes ist eine Ellipse. Diese hat den Vorteil, daß ihr Krümmungsradius zu den Enden hin abnimmt. Dadurch wird der Widerlagerkörper sicherer in die Lage geführt, in der die Auflagepunkte auf den Längsrändern den größten Abstand haben, im Gegensatz zu kreisförmigen Lochrändern, deren Krümmungsradius gleich dem großen Scheitelradius der Ellipse ist.

Die Länge des Langlochs kann etwa dem Zweifachen der maximalen Breite des Langlochs gewählt sein. Auf diese Weise verbleibt zwischen dem Widerlagerkörper und den Querrändern des Langlochs ein hinreichender Abstand, der eine Reibung zwischen den Querrändern und dem Widerlagerkörper verhindert.

Vorzugsweise ist das Langloch durchgehend. Ein durchgehendes Loch läßt sich leicht herstellen, z. B. durch Stanzen im gleichen Arbeitsgang mit dem Stanzen des Federbandes, wobei auch die Lochränder leichter scharfkantig ausgebildet werden können als beim Einprägen eines Sackloches.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Omegafeder,
F i g. 2 die Ansicht der Omegafeder in Richtung P,
F i g. 3 die Ansicht der Omegafeder in Richtung Q, Fig.4 eine Seitenansicht einer Stellschraube mit Kugel als Widerlagerkörper für das eine Ende der Omegafeder.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Langloch 1 in dem Ende des einen Schenkels 2 einer aus Zinnbronze hergestellten Omegafeder 3 ausgebildet. Der andere Schenkel 4 ist mit Ausschnitten 5 versehen, in die ein nicht dargestellter gabelförmiger Widerlagerkörper eingreift und mit diesen Ausschnitten und dem Steg zwischen ihnen das eine Schwenklager der Omegafeder 3 bildet.

Das zweite Schwenklager bzw. Schwenkgelenk bilden das Langloch 1 und ein Widerlagerkörper 6 in Form einer Kugel bzw. Kugelkalotte aus Stahl am Ende einer Stellschraube 7, die in Richtung des Pfeils P auf den Schenkel 2 der Omegafeder gerichtet und in einem gehäusefesten Teil so weit eingeschraubt ist, daß die Kugel 6 an zwei sich gegenüberliegenden Punkten der kreisförmigen Längsränder 8 des Langlochs 1, im Normalfalle den Schnittpunkten der Mittellinie M mit den Längsrändern 8, aufsitzt. Zu diesem Zweck ist die maximale Breite B des Langlochs 1 bzw. der maximale Abstand der Lochränder 8 etwa gleich dem halben Krümmungsradius R der Lochränder 8 und etwa gleich 88% des Durchmessers D der Kugel 6 gewählt. Die Schwenkachse des Schwenklagers verläuft dann durch die Auflagepunkte, wobei die Berührungspunkte auf der Oberfläche der Kugel 6 während einer Schwenkbewegung auf Kreisbögen wandern, deren Durchmesser wesentlich kleiner als der Durchmesser D der Kugel 6 ist, nämlich nur etwa 48% von D beträgt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß nur eine Linienreibung erfolgt, nur längs eines sehr kurzen Weges, während gleichzeitig eine sichere seitliche Führung der Kugel 6 im Langloch 1 gewährleistet ist.

Damit die Kugel 6 einen hinreichenden Abstand von den geradlinigen Querrändern 9 des Langlochs 1 einhält, ist die Länge L des Langlochs 1 nahezu gleich 2 B gewählt.

So können bei einer Omegafeder 3 mit beispielsweise r=3 mm, S= 7,2 mm, i=8 mm, u=5 mm, v=9,5 mm und einer Federkraft von etwa 0,25 kp und mehr B= 1,75 mm, R=3,5 mm, und L=3mm und £>=2mm gewählt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schwenklager für eine Omegafeder aus Blattfedermaterial, mit einem sich zum Ende hin verjüngenden Widerlagerkörper, der mit diesem Ende in ein Loch am einen Ende der Omegafeder sich an dieser abstützend gelenkig eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch als Langloch (1) ausgebildet ist, deren Längsränder (8) kantig sind und in der Mitte einen größeren Abstand (^voneinander als an den Enden aufweisen, daß die Abmessungen des Langlochs (1) und des Widerlagerkörpers (6) so gewählt sind, daß der Widerlagerkörper (6) an zwei sich gegenüberliegenden Punkten der Längsränder (8) des Langlochs (1) aufliegt, und daß der Widerlagerkörper (6) mindestens in dem durch den Schwenkwinkelbereich bestimmten Auflagebereich rotationssymmetrisch zu einer zur Schwenkachse parallelen Achse ist.

2. Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerlagerkörper (6) kugelförmig ist.

3. Schwenklager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Abstand (B) der Längsränder (8) des Langlochs (1) etwa 60 bis 96% der maximalen Breite (D) des Widerlagerkörpers (6) in Richtung der Schwenkachse (M) entspricht, vorzugsweise im Bereich von etwa 85 bis 90% dieser Breite (iy liegt.

4. Schwenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsränder (8) des Langlochs (1) zwei gleiche Kreisausschnitte sind, deren Radius (R) größer als der maximale Abstand (B) der Längsränder (8), vorzugsweise etwa doppelt so groß ist.

5. Schwenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Langlochs ellipsenförmig ist.

6. Schwenklager nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) des Langlochs (1) etwa dem Zweifachen der maximalen Breite (B) des Langlochs (1) entspricht.

7. Schwenklager nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (1) durchgehend ist.