DE3921487C2 - Hebelkreuzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hebelkreuzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hebelkreuzlager dienen zur gelenkigen Verbindung zweier sich kreuzender Hebel, bspw. bei einem Kreuzarm-Fensterhe­ ber für Kraftfahrzeuge zum Anheben und Ablassen einer Fensterscheibe.

Ein derartiger Kreuzarm-Fensterheber ist aus der DE 31 47 914 A1 bekannt und besteht aus einem Hauptarm, mit einer Schwenklageröffnung, in der ein Schwenklager und mit diesem verbunden ein winkelhebelartig ausgebildeter Hilfsarm gelagert ist, der den Hauptarm stufenförmig auf der einen und anderen Seite des Hauptar­ mes kreuzt.

Das Schwenklager besteht aus zwei halbkreisförmigen Schwenklagerteilen mit gebogenen Gleitflächen. Der Stufen­ abschnitt des winkelhebelartig gestalteten Hilfsarmes wird in die Schwenklageröffnung des Hauptarmes senkrecht zum Hauptarm verlaufend eingesetzt. Daran anschließend werden zu beiden Seiten die halbkreisförmigen Schwenklager so an­ gesetzt, daß der Hilfsarm drehbar abgestützt ist, wobei seine beiden zueinander fluchtenden Abschnitte jeweils zu einer der beiden Seiten des Hauptarmes liegen und mit die­ sem ein Kreuzarmgestänge bilden.

Die bekannte Hebelkreuzlagerung ist sehr aufwendig kon­ struiert mit einer Vielzahl von Einzelteilen, die bei der Montage des Hebelkreuzes umständlich und damit zeitaufwen­ dig zusammengesetzt werden müssen. Dabei ist der stufen­ förmige Hilfsarm durch die Schwenklageröffnung in der Mit­ te des Hauptarmes zu stecken und die beiden Schwenklager­ hälften anzusetzen und das gesamte Lager zu fixieren.

Neben der zeitaufwendigen Montage weist das bekannte He­ belkreuzlager den Nachteil auf, daß die axiale Führung in der Lagerstelle ungenügend ist, so daß die Gefahr eines Verkantens besteht, was zu einem Ausfall des gesamten Kreuzarm-Fensterhebers führt.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß eine Dauerfett­ schmierung nur in unzureichendem Maße angebracht werden kann, was zum einen zu einem erhöhten Verschleiß führt und damit die Lebensdauer der Hebelkreuzlager verringert und zum anderen die Beweglichkeit des Kreuzarm-Fensterhebers einschränkt.

In anderen Ausführungsformen wird ein Hebelkreuz dadurch gebildet, daß ein Gesamthilfsarm aus zwei Teilen zusammen­ gesetzt wird, die an dem Hauptarm mittels eines durch eine Bohrung des Hauptarmes gesteckten Stiftes miteinander ver­ bunden werden, der als Schwenklager dient. Die beiden Teil-Hilfsarme werden an den Enden des Stiftes auf jeweils einer Seite des Hauptarms form- und/oder kraftschlüssig mit dem Stift verbunden und so ausgerichtet, daß sie in einer Linie fluchtend zueinander angeordnet sind. Zur La­ gerung des Stiftes in der Bohrung des Hauptarmes werden zur Verminderung der Reibung und damit zur Erhöhung der Lebensdauer des Hebelkreuzlagers Gleithülsen eingesetzt wie sie bspw. aus dem DE 80 05 988 U1 bekannt sind.

Die aus dem DE 80 05 988 U1 bekannte Gleithülse ist beid­ seitig mit einem radial nach außen abgewinkelten Flansch versehen und weist einen im wesentlichen in Längsrichtung über die Breite der Gleithülse verlaufenden Schlitz auf, der zu einem Ende der Gleithülse hin konisch erweitert ist. Die bekannte Gleithülse wird in eine zylindrischen Bohrung eines Maschinenteils oder Hebels eingesetzt, wobei infolge der konischen Erweiterung des in Längsrichtung verlaufenden Schlitzes das Einführen der Gleithülse in die Bohrung erleichtert und gleichzeitig die Abstützung des zu lagernden Maschinenteils auch im Bereich des Schlitzes verbessert.

Die die Ränder der Bohrung umgreifenden Flansche sind so schmal ausgebildet, daß sie gerade den Bohrungsrand um­ greifen, um damit den Sitz der Gleithülse in der Bohrung zu sichern. Damit ist jedoch eine ungenügende Lagerfläche in axialer Richtung verbunden, so daß bei einem Einsatz der Gleithülse in einer Lagerung für ein Hebelkreuz die Gefahr besteht, daß die einzelnen Hebelarme nicht auf ei­ ner Lagerfläche gleiten, sondern sich gegenseitig berühren, so daß ein erhöhter Verschleiß die Folge ist. Darüber hin­ aus besteht die Gefahr, daß durch Verkanten der Hebel die Lagerung zerstört und damit der Gesamtmechanismus außer Betrieb gesetzt wird.

Ein weiterer Nachteil bei einem Einsatz der bekannten Gleithülse in einer Hebelkreuzlagerung besteht darin, daß im Bereich des Lagers keine oder nur sehr ungenügende Hohlräume vorhanden sind, in denen eine Dauerfettschmie­ rung zur weiteren Verringerung der Reibung und damit zur Erhöhung der Lebensdauer der Hebelkreuzlagerung vorgesehen werden kann.

Eine einfache Vergrößerung der Flanschfläche der bekannten Gleithülse würde nicht zu einer Lösung des Problems führen sondern lediglich das Montageproblem vergrößern, da ver­ größerte Flansche Probleme beim Einbringen der Gleithülse in die Bohrung eines Hebelarms mit sich bringen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zu­ grunde, ein Hebelkreuzlager der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine vergrößerte Lagerfläche in axialer Richtung aufweist, das hinreichend viele Hohlräume zur An­ bringung einer Dauerfettschmierung besitzt und das einfach und sicher montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnen­ de Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung schafft eine wesentliche Ver­ größerung der Lagerfläche in axialer Richtung, so daß das axiale Spiel der Hebelarme des Hebelkreuzes deutlich ver­ ringert wird. Gleichzeitig ist die Anbringung von Fett­ taschen sichergestellt, die eine ausreichende Menge eines Dauerschmierungsfettes aufnehmen können, wodurch die Le­ bensdauer des Hebelkreuzlagers bei verringertem Verschleiß und damit erhöhtem Wirkungsgrad vergrößert wird.

Die Unterbrechungen bzw. Fettaschen dienen gleichzeitig als Montagehilfe, so daß eine sichere Montage in Bezug auf die Toleranzen der einzelnen Bauteile gewährleistet ist.

Die Fettasche ist dabei in den vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Flanschen integriert.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lö­ sung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche aus Kreisringabschnitten gebildet sind, deren Fläche im we­ sentlichen gleich der Fläche der Unterbrechungen zwischen zwei aneinandergrenzenden Kreisringabschnitten ist, wobei vorzugsweise die Kreisringabschnitte beider Flansche einen Kreisringabschnitt zueinander versetzt angeordnet sind.

Diese Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung garan­ tiert eine gleichmäßige Lagerfläche in axialer Richtung auf beiden Seiten des Lagerhebels, wobei durch die gegen­ einander versetzte Anordnung der Kreisringabschnitte eine leichte Montage ermöglicht wird und gleichzeitig eine hohe Stabilität der Gleithülse gegeben ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lö­ sung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithülse ein in Längsrichtung über die Breite der Gleithülse verlaufenden Schlitz aufweist. Die Anordnung eines Schlitzes in der Gleithülse erleichtert weiterhin die Montage, indem die Gleithülse durch eine halbe schraubenförmige Drehung in die Bohrung des Lagerhebels eingesetzt wird. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, daß die Gleithülse einstückig ausgebildet ist, so daß lediglich ein Teil in die Bohrung des Lagerhebels eingesetzt werden muß.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung besteht der durch die Gleithülse gesteckte Bolzen aus einem Vielzahn-Stufenbolzen, der mit den beidseitig des Lagerkörpers gelagerten Hebeln vernietet ist.

Durch den Einsatz eines Stufenbolzens in die Öffnung der Gleithülse wird eine sichere Anlage der Gleithülse an den Bohrungsflächen des Lagerhebels gewährleistet, da der Durchmesser des Stufenbolzens im Bereich des Einsatzes in die Gleithülse dem entsprechenden Innendurchmesser ange­ paßt werden kann.

Gleichzeitig wird durch die Verwendung eines Vielzahn- Stufenbolzens eine kraft- und formschlüssige Verbindung mit den beidseitig des Lagerkörpers gelagerten Hebeln ge­ währleistet, wobei die entsprechenden Bohrungen in den He­ beln durch die Verzahnung des Stufenbolzens aufgeweitet werden und beim Vernieten eine formschlüssige Verbindung eingehen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht der Lagerkörper aus einem Antriebshebel eines Kreuzarm- Fensterhebers für Kraftfahrzeuge und die Hebel aus einem ersten und zweiten Führungshebel, die in Längsrichtung fluchtend zueinander angeordnet und mit dem Vielzahn-Stu­ fenbolzen vernietet sind, wobei die Unterbrechungen in der Gleithülse als Fettaschen zur Aufnahme eines Dauerschmier­ fettes dienen, so daß die beidseitig des Lagerkörpers ge­ lagerten Hebel mit geringer Reibung bewegt werden können.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiels soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Seitenansicht eines Kreuzarm-Fensterhebers für Kraftfahrzeuge mit einem geteilten Führungshebel und einer Gleit­ hülsenlagerung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Hebelkreuzlager ent­ lang der Linie B-B gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Gleithülse der Hebel­ kreuzlagerung;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Gleithülse gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 einen Schnitt durch die Gleithülse entlang der Linie A-A gemäß Fig. 3.

Der in Fig. 1 dargestellte Ausschnitt aus einer Seitenan­ sicht eines Kreuzarm-Fensterhebers für Kraftfahrzeuge zeigt einen Antriebshebel 1, dessen eines Ende sich längs einer Führungsschiene 10 mittels einer Rolle 11 bewegen kann, welche drehbar an dem Ende des Antriebshebels 1 an­ gebracht ist.

Das andere Ende des Antriebshebels 1 ist in nicht näher dargestellter Weise um einen Schwenkstift drehbar gela­ gert, der an einem an der Fahrzeugtür befestigten Grund­ teil befestigt ist. Zusätzlich ist an diesem Ende des An­ triebshebels 1 ein Zahnsektor befestigt, der im Uhrzeiger­ sinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn durch ein Ritzel ge­ dreht wird, so daß der Antriebshebel 1 um den Schwenkstift geschwenkt wird und damit ein in einer mittigen Bohrung des Antriebshebels 1 angeordnetes Hebelkreuzlager sowie die mit dem anderen Ende des Antriebshebels 1 verbundene Rolle 11 angehoben oder gesenkt werden.

Ein erster Führungshebel 2 bewegt sich in der Führungs­ schiene 10 mittels einer in der Führungsschiene 10 gela­ gerten und mit dem Ende des ersten Führungshebels 2 befe­ stigten Rolle, während das andere Ende des ersten Führungs­ hebels 2 drehbar in dem Hebelkreuzlager 4 gelagert ist.

Ein zweiter Führungshebel 3 wird gleichfalls drehbar an dem Hebelkreuzlager 4 etwa in der Mitte des Antriebshebels 1 fluchtend zum anderen Führungshebel 2 abgestützt, wäh­ rend sich das andere Ende des zweiten Führungshebels 20 mit einer drehbar an diesem Ende angebrachten weiteren Führungsrolle 12 bewegen kann.

Für einen einwandfreien Bewegungsablauf des durch den An­ triebshebel 1 und die beiden Führungshebel 2 und 3 gebil­ deten Hebelkreuzes ist es unerläßlich, daß das Hebelkreuz­ lager 4 eine definierte Lagerung der Hebel 1, 2, 3 gewähr­ leistet sowie eine reibungs- und verschleißarme Bewegung sicherstellt. Dazu ist es erforderlich, daß das Hebel­ kreuzlager eine genügende Lagerfläche in axialer Richtung bietet, um die beiden Führungshebel, die mit einem mittig durch das Hebelkreuzlager 4 geführten Vielzahn-Stufenbol­ zen 6 versehen sind, definiert zu lagern.

Gleichzeitig ist es erforderlich, daß in der Lagerstelle ein genügend großer Raum zur Aufnahme einer Dauerfett­ schmierung vorgesehen ist, da selbst bei einem Einsatz ei­ ner Gleithülse aus einem geeigneten Kunststoff Reibungen nicht zu vernachlässigen sind, die zu einer vorzeitigen Abnutzung der Kunststoff-Gleithülse führen und damit das axiale Spiel erhöhen und die Lebensdauer des Hebelkreuzla­ gers verringern.

Eine erhöhte Reibung bedeutet aber auch eine verringerte Leichtgängigkeit des Hebelkreuzlagers, so daß insbesondere bei einem Einsatz als Kreuzarm-Fensterheber das öffnen und Schließen einer Kraftfahrzeug-Fensterscheibe erschwert wird bzw. bei Einsatz eines elektrischen Fensterhebers ei­ ne Verschlechterung des Wirkungsgrades mit sich bringt.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Hebelkreuzlager 4 entlang der Linie B-B gemäß Fig. 1.

Das Hebelkreuzlager ist in einer Bohrung des Antriebshe­ bels 1 angeordnet und besteht aus einer Gleithülse 5, die in den Bohrungsrand des Antriebshebels 1 eingesetzt ist und beidseitig des Bohrungsrandes Flansche 51, 52 ausbil­ det, an denen die Innenflächen zweier abgewinkelter Füh­ rungshebel 2, 3 im Bereich des Hebelkreuzlagers anliegen.

Ein mittig in die Gleithülse 5 eingesetzter Vielzahn-Stu­ fenbolzen 6 weist eine Lagerfläche 60 auf, die an der In­ nenfläche der Gleithülse 5 anliegt. Die beiden nach beiden Seiten hin abstehenden Enden 62 bzw. 63 des Vielzahn-Stufenbolzen 6 weisen eine Vielzahn-Außenfläche nach Art eines Zahnrades auf, die beim Vernieten mit den Führungshebeln 2, 3 eine formschlüssige Verbindung mit den Lagerbohrungen dieser beiden Hebel 2, 3 eingehen.

Auf diese Weise sind die beiden Führungshebel 2, 3 über den Vielzahn-Stufenbolzen 6 kraft- und formschlüssig mit­ einander verbunden und in der Bohrung des Antriebshebels 1 gleitend gelagert, so daß eine entsprechende gleitende Be­ wegung zwischen den beiden sich kreuzenden Hebeln sicher­ gestellt ist.

Die spezielle Ausgestaltung der Gleithülse ist den nach­ stehenden Fig. 3 bis 5 näher zu entnehmen. Dabei zeigt

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Gleithülse, während in Fig. 4 eine Seitenansicht dargestellt ist und Fig. 5 einen Schnitt durch die Gleithülse entlang der Linie A-A gemäß Fig. 3 zeigt.

Die Gleithülse 5 weist mehrere auf einem Kreisring ange­ ordnete Kreisringabschnitte 53 auf, deren Länge L größer oder gleich der Breite b der Gleithülse 5 gemäß Fig. 4 ist. Die Kreisabschnitte 53 sind durch Unterbrechungen 54 unterteilt, wobei die Kreisringabschnitte 53 und die Un­ terbrechungen 54 etwa die gleiche Fläche aufweisen. Die Flansche 51, 52 sind so weit voneinander beabstandet, daß in dem zwischen den Flanschen 51, 52 gebildeten Zwischen­ raum 57 die Dicke des Antriebshebels 1 aufgenommen werden kann. Ein in Längsrichtung in der Gleithülse 5 vorgesehe­ ner Schlitz 55 dient im wesentlichen der Montageerleichte­ rung, da mit Hilfe dieses Schlitzes die Gleithülse 5 schraubenförmig in die Bohrung des Antriebshebels 1 einge­ setzt werden kann.

Die Unterbrechungen 54 zwischen den Kreisringabschnitten 53 dienen als Fettaschen zur Aufnahme einer Dauerfett­ schmierung, wobei diese Fettaschen bzw. Unterbrechungen 54 gleichzeitig als Montagehilfe dienen, da durch diese Un­ terbrechungen 54 das Einsetzen der Gleithülse 5 in die Bohrung des Antriebshebels 1 erleichtert wird.

Wie Fig. 5 verdeutlicht, sind die Kreisringabschnitte 53 der beiden Flansche 51, 52 um das Maß eines Kreisringab­ schnittes 53 gegeneinander versetzt angeordnet, so daß in der Draufsicht eine Unterbrechung 54 in dem einen Flansch den Kreisringabschnitt des anderen Flansches erkennen läßt. Diese versetzte Anordnung der Kreisringsabschnitte verringert das axiale Spiel der Führungshebel bzw. Hebel­ arme und sichert die Montage in Bezug auf die Toleranzen der einzelnen Bauteile.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet eine sichere, reibungs- und verschleißarme Lagerung eines Kreuzhebels und damit eine hohe Lebensdauer bspw. bei Einsatz des Kreuzhebels in einen Kreuzarm-Fensterheber eines Kraft­ fahrzeuges. Zahlreiche Versuche haben ergeben, daß das er­ findungsgemäße Hebelkreuzlager eine hohe Zahl von Last­ wechseln ohne jede Beeinträchtigung der Kunststofflagerung gestattet, während bei einer Vielzahl von Lastwechseln die Zähne des Zahnsegmentes zum Antrieb des Antriebshebels 1 bereits hochgradig abgenutzt waren.

Claims (6)

1. Hebelkreuzlager zur Verbindung eines Lagerhebels, der in einer Bohrung eine Gleithülse aufnimmt, mit beidseitig des Lagerhebels angeordneten und in einem durch die Gleit­ hülse gesteckten Bolzen gelagerten Hebeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithülse (5) beidseitig mit einem radial nach außen abgewinkelten Flansch (51, 52) versehen ist, dessen Länge größer oder gleich der Länge der Gleithülse (5) ist und der abschnittsweise radial unterbrochen ist.

2. Hebelkreuzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (51, 52) aus Kreisringabschnitten (53) gebildet sind, deren Fläche im wesentlichen gleich der Fläche der Unterbrechung (54) zwischen zwei aneinandergrenzenden Kreisringabschnitten (53) ist.

3. Hebelkreuzlager nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisringabschnitte (53) beider Flansche (51, 52) einen Kreisringabschnitt (53) zueinander versetzt angeordnet sind.

4. Hebelkreuzlager nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithülse (5) einen in Längsrichtung über die Breite der Gleithülse (5) verlaufenden Schlitz (55) aufweist.

5. Hebelkreuzlager nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Gleithülse (5) gesteckte Bolzen (6) aus einem Vielzahn-Stufenbolzen besteht, der mit den beidseitig des Lagerkörpers (1) gelagerten Hebeln (2, 3) vernietet ist.

6. Hebelkreuzlager nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper aus einem Antriebshebel (1) eines Kreuzarm- Fensterhebers für Kraftfahrzeuge und die Hebel aus einem ersten und zweiten Führungshebel (2, 3) bestehen, die in Längsrichtung fluchtend zueinander angeordnet und mit dem Vielzahn-Stufenbolzen (6) vernietet sind, und daß die Un­ terbrechungen (54) der Gleithülse (5) als Fettaschen zur Aufnahme eines Dauerschmierungsfetts dienen.