DE3033784C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lager gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine Anordnung dieser Art ist aus der USA 30 20 101 be­ kannt. Hierbei handelt es sich um ein Drehlager mit ei­ nem dreiteiligen Kugelelement, das unter Zwischenschal­ tung eines elastisch verformbaren Ringkörpers auf zwei mit einer Zentralbohrung für ein Lagerteil versehenen Seitenhülsen aufgenommen ist. Der elastische Ringkörper gestattet dabei einen gewissen Radialversatz geringer Amplitude mit Selbstrückstellung zwischen dem Kugelele­ ment und den Seitenhülsen bzw. dem diese aufnehmenden Lagerteil. Infolge fehlender Abstützung in Umfangsrich­ tung sind jedoch federnd bzw. selbstrückstellend ablau­ fende Rotationsbewegungen zwischen dem Kugelelement und den Seitenhülsen bzw. dem diese aufnehmenden Lagerteil nicht möglich. Da die Seitenhülsen mit stirnseitigen Flanschen direkt am Kugelelement anliegen sind auch Kippbewegungen zwischen Kugelelement und dem die Seiten­ hülsen aufnehmenden Lagerteil ausgeschlossen. Gleichzei­ tig ist jede Art von Axialverschiebung unterbunden.

Aus dem DE-GM 75 12 293 ist ein Radialgleitlager für ei­ ne rotierbare Welle bekannt. Die Welle ist hierbei dreh­ bar in einer Lagerbüchse aufgenommen, die unter Zwischen­ schaltung von Gummipuffern an einem Lagergehäuse aufge­ hängt ist. Die Gummipuffer ermöglichen zwar im Rahmen ihrer Elastizität federnde Radial- und Winkelversatzbe­ wegungen zwischen der Welle und dem Lagerhäuse. Theore­ tisch wäre auch eine federnde Radialversatzbewegung zwi­ schen Welle und Lagergehäuse möglich. Hierzu kann es je­ doch infolge der Drehlagerung der Welle bei regulärem Betrieb nicht kommen.

Die US-A 10 19 424 zeigt ein selbsteinstellendes Dreh­ lager für eine rotierbare Welle. Die Welle ist dabei drehbar in einer Lagerbüchse aufgenommen, die mit einem Kugelteil verbunden ist, das in einem Lagergehäuse auf­ genommen ist. Die praktisch als Zwischenstück fungieren­ de Lagerbüchse ist hierzu mit einem Radialflansch ver­ sehen, der von zwei das Kugelteil bildenden Ringen flan­ kiert und hiermit durch Schraubbolzen verbunden ist, die in axialer Richtung durch Federn abgestützt sind. Die den Schraubbolzen zugeordneten Bohrungen des lagerbüch­ senseitigen Flansches besitzen gegenüber dem Schraubbol­ zendurchmesser Übermaß. Im Rahmen dieses Übermaßes wären zwar ein Radialversatz und eine Drehbewegung der Lager­ büchse gegenüber dem Kugelteil möglich, sobald die durch die Federn erzeugte, reibschlüssige Verbindung zwischen dem lagerbüchsenseitigen Flansch und den das Kugelteil bildenden Ringen überwunden ist. Infolge des vorgesehe­ nen Reibschlusses fehlt jedoch eine selbsttätige Rück­ stellbewegung. Nach einmaligem Verbrauch des durch das Übermaß gegebenen Spiels liegen die Teile starr aneinan­ der an. Die durch das Übermaß zwischen Bohrungsdurch­ messer und Schraubbolzendurchmesser an sich gegebenen Bewegungsmöglichkeiten kommen hier daher praktisch nicht zum Tragen. Abgesehen davon kann bei der bekannten An­ ordnung der Fall von Drehbewegungen zwischen Kugelteil und Welle infolge der Drehlagerung der Welle bei norma­ len Betriebsbedingungen ohnehin nicht vorkommen. Hinzu kommt, daß Winkelversatzbewegungen infolge der flächi­ gen Anlage der das Kugelteil bildenden Ringe am lager­ büchsenseitigen Flansch ganz ausgeschlossen sind.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung, ein Lager gattungsgemäßer Art so zu verbessern, daß federnde Drehbewegungen etc. kleiner Amplitude zwischen dem Zwischenstück und dem dieses ab­ stützenden Lagerteil möglich sind und daß derartige Be­ wegungen im Falle größerer Bewegungsamplituden unterbun­ den sind und dementsprechend durch eine Gleitbewegung zwischen dem Zwischenstück und dem anderen Lagerteil aufgenommen werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird sicher­ gestellt, daß die eigentliche Lagerfläche zwischen dem Zwischenstück und dem hiermit in gleitender Anlage sich befindenden, anderen Lagerteil nur im Falle größerer Be­ wegungsamplituden beansprucht werden. Kleinere Bewegun­ gen werden zwischen dem Zwischenstück und dem dieses aufnehmenden Lagerteil kompensiert, was insgesamt eine schonende Betriebsweise und eine lange Lebensdauer ge­ währleistet. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen führen dem­ entsprechend zu einem geringen Wartungs- und Instandhal­ tungsaufwand und gewährleisten dennoch eine hohe Zuver­ lässigkeit. Da die aus elastischem Material bestehende Muffe nur Bewegungen mit verhältnismäßig kleiner Ampli­ tude aufzunehmen hat, ergibt sich in vorteilhafter Weise auch eine sehr kompakte Bauweise.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildun­ gen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprü­ chen angegeben.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lager,

Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung in Fig. 1 in Rich­ tung des Pfeils II gesehen und

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Lagers in der Fig. 2 entsprechenden Darstellung.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Lager besteht aus einem inneren Lagerteil 2, einem Zwischenstück 4 und einem äußeren Lagerteil 6. Das innere Lagerteil 2 wird durch einen Zapfen bzw. Bolzen gebildet, der zum Zwecke seiner Befestigung an einem bei 10 angedeuteten Bauteil mit Ausnehmungen 8 versehen ist. Das äußere Lagerteil 6 wird durch einen Lagerring gebildet, der in eine ent­ sprechende Bohrung eines weiteren Bauteils 12 einge­ setzt ist. Das dargestellte Lager ist selbstausrich­ tend. Ein Lager der dargestellten Art kann beispiels­ weise innerhalb des Federungssystems eines Kraftfahr­ zeugs Verwendung finden, um z. B. Relativdrehungen zwi­ schen den Federungssystem-Bauteilen 10 bzw. 12 be­ züglich der Längsachse des inneren Lagerteils 2 auf­ zunehmen. Das dargestellte Lager kann somit etwa zur Abstützung eines Lenkers zum Verhindern von Schlinger­ bewegungen (anti-roll bar) zweckmäßig Verwendung fin­ den.

Das Zwischenstück 4 ist mittels einer Muffe 14 aus elastomerem Material nachgiebig auf dem durch einen Zapfen bzw. Bolzen gebildeten inneren Lagerteil 2 ab­ gestützt. Diese Muffe 14 verleiht dem Zwischenstück 4 eine erst ab einem gewissen Grad begrenzte Bewegungs­ freiheit gegenüber dem inneren Lagerteil 2. Die äuße­ re Oberfläche des Zwischenstücks 4 ist kugelig ausge­ führt und befindet sich in Oberflächengleitkontakt mit einem selbstschmierendem Laufmantel 16, der auf dem durch einen Lagerring gebildeten äußeren Lager­ teil 6 festgelegt ist. Der genannte Laufmantel 16 kann z. B. aus Polytetrafluoräthylen bestehen.

Das Zwischenstück 4 und das innere, durch einen Bolzen bzw. Zapfen gebildete Lagerteil 2 sind, wie am besten aus Fig. 2 erkennbar ist, in einem Bereich seitlich neben der Muffe 14 mit jeweils einer, hier durch in gegenseitigem Zahneingriff stehende Verzahnungen 18 bzw. 19 gebildeten, einen gegenseitigen Formschluß bewirkenden Profilierung versehen. Zwischen den Ver­ zahnungen 18 bzw. 19 ist dabei, wie bei 20 angedeutet, so viel Spiel vorgesehen, daß eine Relativdrehung zwi­ schen dem inneren Lagerteil 2 und dem Zwischenstück 4 in der Größenordnung von vorzugsweise etwa plus/minus 3° möglich ist. Es ist aber auch ohne weiteres mög­ lich, einen größeren oder kleineren Bewegungsbereich vorzusehen, sofern dies erwünscht ist.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das innere Lagerteil 2 mit einem seitlich neben der Muffe 14 angeordneten Flansch 22 versehen, der mit parallelen Abflachungen 24 ausgestattet ist. Die­ ser Flansch 22 greift in eine zu den Abflachungen 24 parallele Seitenwandungen aufweisende Nut 26 des Zwi­ schenstücks 4 ein. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen den Abflachungen 24 und den hierzu pa­ rallelen Seitenwandungen der Nut 26 ausreichend Spiel vorgesehen, wie ebenfalls bei 20 angedeutet ist, um eine begrenzte Drehbewegung zwischen dem inneren, durch einen Bolzen gebildeten Lagerteil 2 und dem Zwi­ schenstück 4 zu ermöglichen.

Ein erfindungsgemäßes Lager vorstehend beschriebener Art arbeitet wie folgt:

Bewegungen mit kleiner Amplitude und hoher Frequenz bewirken Relativbewegungen zwischen dem inneren, durch einen Bolzen gebildeten Lagerteil 2 und dem Zwischen­ stück 4. Diese Bewegungen werden durch die aus elasto­ merem Material bestehende Muffe 14 aufgenommen. Wenn jedoch die Bewegungsausschläge so groß werden, daß die Verzahnungen 18 und 19 mit einander gegenüberliegen­ den Zahnflanken aneinander zur Anlage kommen (Fig. 2) oder daß die Abflachungen 24 zur Anlage an den benach­ barten Seitenwandungen der Nut 26 kommen (Fig. 3), wird durch den bewerkstelligten Formschluß jede wei­ tere Relativbewegung zwischen dem inneren Lagerteil 2 und dem Zwischenstück 4 verhindert. Anstelle dessen kommt es nunmehr zu Relativbewegungen zwischen dem Zwi­ schenstück 4 und dem äußeren, durch einen Lagerring gebildeten Lagerteil 6, wobei das Zwischenstück 4 eine gleitende Bewegung auf dem Laufmantel 16 ausführt.

Da die äußere Oberfläche des Zwischenstücks 4 kugelig ausgebildet ist, kann auch eine Relativbewegung zwi­ schen den Bauteilen 10 und 12 um eine zur Längsachse des inneren Lagerteils 2 senkrechte Achse stattfin­ den. Das erfindungsgemäße Lager funktioniert dabei praktisch in ähnlicher Weise wie vorstehend für den Fall von Drehungen um die Längsachse des inneren La­ gerteils 2 beschrieben ist, d. h. Bewegungen mit klei­ ner Amplitude werden durch die aus elastomerem Mate­ rial bestehende Muffe 14 aufgenommen und Bewegungen mit größerer Amplitude werden durch eine Gleitbewe­ gung des Zwischenstücks 4 auf dem Laufmantel 16 auf­ genommen. Es ist lediglich dafür zu sorgen, daß im Bereich des gegenseitigen Eingriffs bezüglich jeder Drehachse das gewünschte Bewegungsspiel gegeben ist.

Der Laufmantel 16 kann auf den das äußere Lagerteil 6 bildenden Lagerring aufgeklebt sein. Es wäre aber auch denkbar, den das äußere Lagerteil 6 bildenden Lagerring insgesamt aus einem geeigneten, selbst­ schmierenden Material herzustellen. Das durch einen Bolzen bzw. Zapfen gebildete innere Lagerteil 2, die aus elastomerem Material bestehende Muffe 14 und das Zwischenstück 4 können miteinander verklebt oder ein­ fach mit entsprechend festem Preßsitz aufeinander festgelegt sein.

Vorstehend sind zwar einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Maßnahmen näher beschrieben, ohne daß jedoch hiermit eine Beschrän­ kung verbunden sein soll. Vielmehr stehen dem Fach­ mann eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, um den allgemeinen Gedanken der erfindungsgemäßen Lösung an die Verhältnisse des Einzelfalls anzupassen.

Claims (8)

1. Lager, insbesondere für die Federung von Fahrzeugen, mit zwei um eine Drehachse relativ zueinander dreh­ beweglichen Lagerteilen und einem zwischen diesen Lagerteilen angeordneten Zwischenstück, wobei das Zwischenstück mittels einer Muffe aus elastischem Material die zwischen dem das Zwischenstück abstüt­ zenden Lagerteil und dem Zwischenstück angeordnet ist, abgestützt ist und sich in gleitender Anlage am anderen Lagerteil befindet, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drehbewegung zwischen dem das Zwi­ schenstück (4) abstützenden Lagerteil (2) und dem Zwischenstück (4) um die Drehachse entgegen der Fe­ derkraftwirkung der Muffe ermöglicht ist und durch formschlüssige Kontaktnahme des Zwischenstückes (4) mit dem das Zwischenstück (4) abstützenden Lager­ teil (2) begrenzt ist.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (4) und das dieses nachgiebig ab­ stützende Lagerteil (2) im Bereich ihrer formschlüs­ sig miteinander zusammenwirkenden Abschnitte mit ineinander greifenden Verzahnungen (18 bzw. 19) versehen sind.

3. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (4) und das dieses nachgiebig auf­ nehmende Lagerteil (2) im Bereich ihrer formschlüs­ sig ineinander greifenden Abschnitte mit einer parallele Wandungen aufweisenden Nut (26) bzw. mit parallel zu den Nutwandungen verlaufenden Abflachun­ gen (24) versehen sind.

4. Lager nach wenigstens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegensei­ tige Verschwenk- bzw. Verdrehbarkeit des Zwischen­ stücks (4) relativ zu dem dieses nachgiebig ab­ stützenden Lagerteil (2) durch den formschlüssigen Eingriff im Bereich der Abschnitte (18, 19 bzw. 24, 26) auf plus/minus 3° begrenzt ist.

5. Lager nach wenigstens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zwischenstück (4) und dem gleitend hiermit zusam­ menwirkenden weiteren Lagerteil (6) ein selbst­ schmierender Laufmantel (16) vorgesehen ist.

6. Lager nach wenigstens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischen­ stück (4) und das gleitend hiermit zusammenwirken­ de weitere Lagerteil (6) zumindest im Bereich des gegenseitigen Eingriffs kugelig ausgebildet sind.

7. Lager nach wenigstens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Lager­ teil (2) als Bolzen bzw. Zapfen ausgebildet ist, der das als Ring ausgebildete weitere Lagerteil (6) durchsetzt.

8. Lager nach wenigstens einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die relativ zueinander bewegbaren beiden Lagerteile (2 bzw. 6) in die Federung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, integriert sind.