DE3922052A1

DE3922052A1 - Wartungsfreies gleitlager fuer kraftwagentuerscharniere

Info

Publication number: DE3922052A1
Application number: DE3922052A
Authority: DE
Inventors: Bernd-Alfred Dipl Ing Klueting
Original assignee: ED Scharwachter GmbH and Co KG
Current assignee: Ed Scharwaechter 42855 Remscheid De GmbH
Priority date: 1989-07-05
Filing date: 1989-07-05
Publication date: 1991-01-17
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: DE3922052C2

Description

Wartungsfreies Gleitlager für Kraftwagentürscharniere, deren Scharnierstift in dem oder den Scharnieraugen, in welchen er Laufsitz hat, vermittels Lagerbuchsen aus wartungsfreiem Lagermaterial gelagert ist und bei denen die Lagerbuchsen aus wartungsfreiem Lagermaterial aus einem Verbundwerkstoff mit einem tragenden durch eine Schutzschicht gegen Korossion geschützten Metallrücken, insbesondere einem Stahlrücken oder einem Metalldrahtgeflecht, mindestens einer auf diesen aufgebrachten porösen Schicht, insbesondere aus Bronze, sowie einer weiteren porösen und mit festen Schmierstoffen, wie PTFE, Blei und dergl. gefüllten Schicht, vorzugsweise gleichfalls aus Bronze, und gegebenenfalls einer Einlauf schicht bestehen.

Aus wenigstens drei Schichten bestehende Verbund-Gleitlager werkstoffe sind bei geringem Verschleiß und geringer Empfind lichkeit gegenüber Kantenbelastung hoch belastbar, weisen insbesondere bei geringen Gleitgeschwindigkeiten eine niedri ge Reibungszahl auf und können zur Herstellung engster Lager spiele mittels Reiben oder Feindrehen mechanisch bearbeitet werden.

Lagerbuchsen aus derartigen Verbundwerkstoffen sind auch zur wartungsfreien Lagerung von Kraftwagentürscharnieren bekannt und werden dort eingesetzt, um ohne Bearbeitungs aufwand einen möglichst langzeitigen geräuschfreien Betrieb der Türscharniere zu gewährleisten. Eine besonders für die Anwendung bei Kraftwagentürscharnieren vorteilhafte Eigen schaft solcher Lagerbuchsen aus Verbundwerkstoffen besteht weiterhin darin, daß sie in der Lage sind ohne Beeinträch tigung ihrer Funktion durch Eigenverformung geringe Fluch tungsfehler zwischen den beiden zu einer Türscharnierachse gehörigen Scharnieren auszugleichen.

Besonders für die Lagerung schnellaufender Wellen ist auch bereits bekannt in die Oberfläche des Lagermaterials Schmier taschen oder dergl. zur Aufnahme eines zusätzlichen Schmier mittels einzubringen.

Nachteilig ist bei der Verwendung von Lagerbuchsen aus der artigen Verbund-Gleitlagerwerkstoffen für die wartungsfreie Lagerung von Kraftwagentürscharnieren jedoch der Umstand, daß die für diesen Verwendungszweck erforderlichen gerollten Buchsen im freien Zustand nicht geprüft werden können, so daß, wenn eine aufwendige mechanische Bearbeitung der in die Scharnieraugen eingesetzten Buchsen vermieden werden soll, die Einhaltung der gerade für Kraftwagentürscharniere unbedingt erforderlichen geringen Lagerspiele sehr problema tisch ist. Andererseits kommt bei Massenteilen, wie es Kraft wagentürscharniere nun einmal sind, eine mechanische Nachbe arbeitung der in die Scharnieraugen eingesetzten Lagerbuchsen aus Kostengründen nicht in Betracht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein wartungs freies Gleitlager für Kraftwagentürscharniere zu schaffen, welches unter Ausnutzung der für Gleitlager-Verbundwerkstoffe der vorgenannten Art charakteristischen Eigenschaften einer seits eine dauerhafte wartungsfreie Lagerung des Scharnier stiftes und andererseits ohne besonderen Bearbeitungsaufwand gleichzeitig auch die Einhaltung engster Lagerspiele, insbe sondere auch in einer wenigstens teilweise automatisierten Serienfertigung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß mindestens die dem Scharnierstift zugeordnete Oberfläche des Lagermaterials mit einer durch zueinander parallellaufende linienförmige Erhöhungen und Vertiefungen gebildeten Profilierung versehen ist. Dadurch wird eine mehr oder minder linienförmige oder streifenförmige Anlage der Umfangsfläche des Scharnierstiftes an den linienförmigen Erhöhungen der Oberflächenprofilierung des Lagermaterials erzielt, die im Zuge des Einpressens des Scharnierstiftes in die Lagerbuchse einen gewissen Toleranzausgleich im Sinne der Einhaltung eines engsten Lagerspieles auch bei größeren Toleranzen zwischen Buchse und Scharnierstift dadurch ermög licht, daß bei einem Übermaß des Scharnierstiftes Teile der linienförmigen Erhöhungen der Profilierung zu den para llellaufenden Vertiefungen hin abgedrängt werden, während bei Scharnierstiften mit Untermaß diese an den linienförmigen Erhöhungen anliegen. Eine solche linien- oder streifenförmige Anlage des Scharnierstiftes an der Lagerbuchse ist infolge der hohen Belastbarkeit des Verbundwerkstoffes auch bei Scharnierlagerungen für Kraftwagentüren hinnehmbar und hat darüberhinaus auch noch den Vorteil, daß gleichzeitig auch eine Verbesserung des Ausgleichs von Fluchtungsfehlern zwi schen zwei zu einer Türscharnierachse gehörigen Scharnieren erzielt wird.

Gemäß einer besonders bevorzugten Verwirklichungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Eröhungen und Vertiefungen in der dem Scharnierstift zugewandten Oberfläche des Lager materials im Querschnitt wellenförmig ausgebildet sind, wodurch sich auch bei einem Scharnierstift mit Untermaß noch eine für die sichere Abstützung der Lagerkräfte ausrei chend breite streifenförmige Anlage an den Erhöhungen der Lagerbuchsenoberfläche ergibt.

Im einzelnen kann weiterhin vorgesehen sein, daß die wellen förmigen Erhöhungen und Vertiefungen in der dem Scharnier stift zugewandten Oberfläche des Lagermaterials zur Lager achse parallel verlaufend oder gegebenenfalls auch quer verlaufend ausgerichtet sind.

Entsprechend der Einbaulage des Scharnieres in der Fahrzeug karosserie und damit entsprechend der Hauptbelastungsrichtung der Scharnierlagerung kann selbstverständlich auch eine schrägverlaufende oder schraubenlinienförmige Ausrichtung der jeweils zueinander parallel verlaufend angeordneten Wellenberge und Wellentäler der Oberflächenprofilierung des Lagermaterials vorgesehen werden.

Unabhängig von der Einzelausgestaltung der Oberflächenpro filierung der Verbund-Gleitlagermaterials ist erfindungsge mäß jedoch grundsätzlich vorgesehen, daß die Wellenberge der Oberflächenprofilierung des Lagermaterials dessen vorbe stimmte Materialstärke um einen vorbestimmten Betrag (h) überragen, so daß sich auch beim Einpressen eines Scharnier stiftes mit Untermaß mindestens bis zu einem für die aus reichende Tragfähigkeit erforderlichen Maß noch eine strei fenförmige Anlage desselben an der Lagerbuchse ergibt. Die Größe des Betrages (h) hängt dabei naturgemäß auch von der Härte des verwendeten Gleitlager-Verbundwerkstoffes ab.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die Oberflächen profilierung des Verbund-Gleitlagermaterials durch Prägen, insbesondere Walzen, der porösen Bronzeschicht und der mit festen Schmierstoffen gefüllten Schicht gebildet sind, wobei die Oberflächenprofilierung vor dem Rollen des Materials zu Buchsen hergestellt wird.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbei spiele im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Lagerbuchse aus Verbund- Gleitlagermaterial;

Fig. 2 eine ausschnittweise Längsschnittdarstellung der Lagerbuchse gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine ausschnittweise Querschnittdarstellung der Lagerbuchse gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Lagerbuchse aus einem auf einem Stützgewebe aufgebauten Verbund-Gleit lagermaterial;

Fig. 5 eine ausschnittweise Längsschnittdarstellung der Lagerbuchse gemäß Fig. 4;

Fig. 6 eine ausschnittweise Querschnittdarstellung der Lagerbuchse gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine ausschnittweise Darstellung gemäß Fig. 3 bzw. 6 nach dem Einsetzen eines Scharnierstiftes mit Untermaß;

Fig. 8 eine ausschnittweise Darstellung gemäß Fig. 3 bzw. 6 nach dem Einsetzen eines Scharnierstiftes mit Normalmaß.

Der zu einer als Bundbuchse ausgebildeten Lagerbuchse 1 gerollte Gleitlager-Verbundwerkstoff besteht bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem mit einer Korossionsschutzschicht 2 versehenen Stahlrücken 3, einer auf diesen aufgebrachten porösen Schicht 4 aus Bronze und einer mit PTFE und Blei gefüllten Gleitschicht 5. Bei dem in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungs beispiel ist als tragendes Element anstelle eines Stahlrüc kens ein Stützgewebe 6 vogesehen, welches in die poröse Schicht 4 aus Bronze eingebettet ist. Die Gleitlager-Ober fläche ist, wie insbesondere aus den Darstellungen der Fig. 3 und 6 ersichtlich mit einer durch zueinender parallel verlaufende Wellenberge 7 und Wellentäler 8 gebildeten Pro filierung 9 versehen. Die Oberflächenprofilierung 9 ist durch Prägen, insbesondere Walzen der Schichten 4 und 5 des Verbund-Gleitlagermaterials erzeugt, wie sich insbeson dere aus den Fig. 3 und 6 aufgezeigten Verformung 11 der porösen Schicht aus Bronze ergibt. Die Oberflächenprofi lierung ist dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel ferner mit Wellenbergen 7 und Wellentälern 8 parallel zur Lagerachse 10 verlaufend angeordnet. In den gezeigten Ausführungsbei spielen überragen die Kuppen der Wellenberge 7 die Normal stärke H des Verbund-Gleitlagermaterials um den Betrag h, während die Wellentäler 8 der Normalstärke des Verbund-Gleit lagermaterials gegenüber um den gleichen Betrag h nach unten durchgewölbt sind, wobei die Kuppen der Wellenberge 7 den kleinsten Durchmesser der Lagerbuchse 1 begrenzen, während sich der mindestens theoretisch größtmögliche Durchmesser der Lagerbuchse 1 durch die Normalstärke H des Verbund-Gleit lagermaterials ergibt. Beim Einsetzen eines Scharnierstiftes 12 mit Untermaß werden, wie in der Fig. 7 dargestellt, die Wellenberge 7 im Bereich ihrer Kuppen nur geringfügig verformt, so daß sich zwar verhältnismäßig schmale, jedoch für eine ausreichende Tragfähigkeit des Lagers noch ausrei chende streifenförmige Anlageflächen 13 für den Scharnier stift 12 ergeben. Beim Einsetzen eines Scharnierstiftes 12 mit Normalmaß werden sie Wellenberge 7 durch teilweises Abdrängen von Material zu den Wellentälern 8 hin stärker verformt, so daß sich breitere streifenförmige Anlageflächen 14 für den Scharnierstift ergeben. Beim Einsetzen eines Scharnierstiftes mit Übermaß werden analog die Wellenberge 7 noch stärker verformt und entsprechend breitere streifen förmige Anlageflächen erzeugt. Insgesamt ermöglicht die durch Prägen oder Walzen gebildete Oberflächenprofilierung des Verbund-Gleitlagerwerkstoffes daher auch ohne aufwendige Bearbeitung der Lagerbuchsen einen weitgehenden Toleranzaus gleich bei der Herstellung wartungsfrei gelagerter Türschar niere für Kraftwagentüren.

Claims

1. Wartungsfreies Gleitlager für Kraftwagentürscharniere, deren Scharnierstift in dem oder den Scharnieraugen, in welchen er Laufsitz hat, vermittels Lagerbuchsen aus wartungsfreiem Lagermaterial gelagert ist und bei denen die Lagerbuchsen aus wartungsfreiem Lagermaterial aus einem Verbundwerkstoff mit einem tragenden durch eine Schutzschicht gegen Korossion geschützten Metall rücken, insbesondere einem Stahlrücken oder einem Me talldrahtgeflecht, mindestens einer auf diesen aufge brachten porösen Schicht, insbesondere aus Bronze, sowie einer weiteren porösen und mit festen Schmierstoffen, wie PTFE, Blei und dergl. gefüllten Schicht, vorzugsweise gleichfalls aus Bronze, und gegebenenfalls einer Einlauf schicht bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die dem Scharnierstift (12) zugeordnete Oberfläche des Verbund-Gleitlagermaterials mit einer durch zueinander parallellaufende linienförmige Erhöhungen (7) und Vertie fungen (8) gebildeten Profilierung (9) versehen ist.

2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eröhungen (7) und Vertiefungen (8) in der dem Scharnierstift (12) zugewandten Oberfläche (9) des Verbund-Gleitlagermaterials im Querschnitt wellenförmig ausgebildet sind.

3. Gleitlager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenförmigen Erhöhungen (7) und Vertiefungen (8) in der dem Scharnierstift (12) zugewandten Oberfläche (9) des Verbund-Gleitlagermaterials zur Lagerachse (10) parallel verlaufend ausgerichtet sind.

4. Gleitlager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenförmigen Erhöhungen (7) und Vertiefungen (8) in der dem Scharnierstift (12) zugewandten Oberfläche (9) des Verbund-Gleitlagermaterials im Winkel, insbeson dere quer zur Lagerachse (10) verlaufend ausgerichtet sind.

5. Gleitlager nach einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenberge (7) der Oberflächenprofilierung (9) des Verbund-Gleitlagermaterials dessen vorbestimmte Mate rialstärke um einen vorbestimmten Betrag (h) überragen.

6. Gleitlager nach einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober flächenprofilierung (9) des Verbund-Gleitlagermaterials durch Prägen der porösen Bronzeschicht (4) und der mit festen Schmierstoffen gefüllten Schicht (5) gebildet ist.