DE4128641A1 - Gelenkverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung gemäß dem Oberbe­ griff des Hauptanspruchs.

Um den mechanischen Verschleiß, dem Gelenkverbindungen aufgrund der ständigen Gleitreibung erliegen, zu vermindern, ist eine regelmäßige Schmierung der Gleitpartner unerläßlich.

Aus der DE-OS 40 19 997 ist bekannt, daß zur besseren Schmie­ rung einer Kugelgelenkverbindung mindestens eine der Berüh­ rungsflächen aus einem synthetischen, nicht metallischen Mate­ rial mit hoher Schmierfähigkeit besteht. Dies hat den Nachteil, daß keine kostengünstigen, nichtmetallischen Werkstoffe zur Ver­ fügung stehen, die den Forderungen nach Haltbarkeit, Hitzebe­ ständigkeit und einfacher Montage genügen. Weiterhin ist aus dieser Druckschrift bekannt, eine Öffnung vorzusehen, über die der Kugelgelenkverbindung während des Betriebs Schmiermittel zugeführt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkverbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut ist, bei der aber dennoch zu jedem Zeitpunkt eine optimale Schmierung der beiden Gleitpartner gewährleistet ist und deren Herstellung kostengünstig ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.

Der einfache Aufbau der Gelenkverbindung wird dadurch erreicht, daß das Schmiermittelreservoir in einem der Gelenkteile inte­ griert wird.

Durch die Förderung des Schmiermittels infolge der Massenträg­ heit eines einfachen Körpers gemäß Anspruch 2 erfolgt eine Dauerschmierung der Gelenkverbindung. Dadurch ist eine aufwen­ dige Einrichtung zur Förderung des Schmiermittels nicht not­ wendig. Zusätzlich kann auf eine Kunststoffbeschichtung der Gleitpartner verzichtet werden, wodurch die Teile einfacher und auch kostengünstiger herstellbar sind.

Bei Verwendung mehrerer Bohrungen gemäß Anspruch 3 ist eine gleichmäßigere Verteilung des Schmiermittels im Schmierspalt möglich, wodurch sich die Lebensdauer der Gelenkverbindung weiter erhöht. Die zusätzliche Druckbeaufschlagung des Körpers mittels einer Druckfeder gemäß Anspruch 4 kann zu einer weiteren Verbesserung der Schmierung führen.

Die Ausbildung gemäß Patentanspruch 5 ist insofern besonders vorteilhaft, als bei einem kugelförmigen Körper nur noch Li­ nienberührung vorliegt, wodurch die Reibung auf ein Minimum reduziert ist. Die Ausbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 bietet schließlich den Vorteil eines besonders einfachen Auf­ baus, sowie einer einfachen Montage der Gelenkverbindung, da die Durchgangsbohrung sowohl als Schmiermittelreservoir, als auch zur Aufnahme eines Kraftweiterleitungselementes dient.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung beschrieben, wobei im einzelnen

Fig. 1 ein Betätigungsgestänge für eine Drosselklappe einer Brennkraftmaschine in einer ausschnittsweisen, per­ spektivischen Darstellung,

Fig. 2 die in Fig. 1 mit 9 bezeichnete Gelenkverbindung in einer längsgeschnittenen Darstellung und

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gelenkverbindung in einer längsgeschnittenen Darstel­ lung zeigt.

Fig. 1 zeigt einen Drosselklappenanlenkhebel 1, welcher über eine Betätigungsstange 2 mit einem Umlenkhebel 3 verbunden ist. Die Stellung des Drosselklappenanlenkhebels 1 bestimmt über eine Welle 4 die Stellung einer aus Gründen der Übersichtlich­ keit nicht dargestellten Drosselklappe einer Brennkraftmaschi­ ne. Der Umlenkhebel 3, der auf einer Achse 5 gelagert ist, wird über einen Zapfen 6 von einem in der Figur ebenfalls nicht dargestellten Pedalbowdenzug bewegt. Die Betätigungsstange 2 ist auf der einen Seite über ein in der Fig. 2 im Längsschnitt näher dargestelltes Kugelgelenk 9 mit dem Umlenkhebel 3 ver­ bunden. Zur Befestigung der Betätigungsstange 2 an dem Drosselklappenanlenkhebel 1 wird ein identisches Kugelgelenk 9′ verwendet.

Fig. 2 zeigt den Aufbau des erfindungsgemäßen Kugelgelenkes 9. Ein mit dem Umlenkhebel 3 fest verbundener Kugelzapfen 10 (La­ gerzapfen) ist in einer Kugelpfanne 11 (Lagerhülse) gelenkig gehalten. Kugelpfanne 11 und Kugelzapfen 10 begrenzen einen Schmierspalt 16. Die Kugelpfanne 11 ist über den Sprengring 12 gegen ein Herunterrutschen vom Kugelzapfen 10 gesichert und geht in eine Verbindungshülse 8 über. In dieser Verbindungs­ hülse 8 ist eine konzentrisch zu deren Längsachse 17 verlau­ fende Bohrung 13 vorgesehen, welche mit Schmiermittel gefüllt ist und über die Bohrung 13′ mit dem Schmierspalt 16 verbunden ist. Die Bohrung 13 weist auf der dem Schmierspalt 16 abge­ wandten Seite ein Innengewinde 18 auf, in welches die Betäti­ gungsstange 2 eingeschraubt ist. Die Sicherung gegen ein selbsttätiges Herausdrehen der Betätigungsstange 2, z. B. infolge von Vibrationen, erfolgt über eine Kontermutter 7. Durch die ständigen Vibrationen und Temperaturschwankungen, denen das Kugelgelenk 9 durch den Einbau im Motorraum ausge­ setzt ist, wird bei Verwendung eines geeigneten Schmiermittels eine gute Benetzung der Schmierflächen der Gleitpartner und dadurch eine ausreichende Schmierung des Kugelgelenks 9 er­ reicht.

Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, wobei gleiche Teile auch gleiche Bezugszeichen wie in den obigen Figuren aufweisen. Dabei ist abweichend von Fig. 2 in die Bohrung 13 zusätzlich eine Stahlkugel 15 eingesetzt, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Bohrung 13 in der Verbindungshülse 8 ist, wobei die Kugel 15 das Schmiermittelreservoir 14 auf der dem Kugelgelenk abge­ wandten Seite begrenzt.

Bei dieser Ausgestaltung der Gelenkverbindung wird die Förderwirkung für das Schmiermittel über die massenbehaftete Kugel 15 erreicht. Durch die funktionsgemäße Bewegung der Be­ tätigungsstange 2 wird die Kugel 15 bedingt durch ihre Massen­ trägheit in der Bohrung 13 hin- und herbewegt. Zusätzlich ist die Betätigungsstange 2 durch den Einbau in den Motorraum eines Automobils Vibrationen und Erschütterungen ausgesetzt, wodurch auf die Kugel 15 zusätzliche Kräfte wirken. Bewegt sich die Kugel 15 in Richtung der Kugelpfanne 11, so wirkt auf das im Schmiermittelreservoir 14 enthaltene Schmiermittel eine Kraft, welche einen Druck im Schmiermittel erzeugt, der das Schmier­ mittel über die Bohrung 13′ in den Schmierspalt 16 der Gelenk­ verbindung preßt. Hierzu ist die Kugel 15 in Abhängigkeit vom verwendeten Schmiermittel so dimensioniert, daß sie einerseits in der Bohrung 13 frei beweglich ist, andererseits aber das Schmiermittelreservoir 14 insoweit flüssigkeitsdicht begrenzt, daß der beim Auftreffen der Kugel 15 auf das Schmiermittel entstehende Druck zur Förderung des Schmiermittels in den Schmierspalt 16 der Gelenkverbindung ausreicht. Die Größe des Schmiermittelreservoirs 14 ist so gewählt, daß die Menge an enthaltenem Schmiermittel für die gesamte Einsatzdauer der Ge­ lenkverbindung ausreicht, so daß eine wartungsfreie Verwendung gewährleistet ist.

Zur Montage der Gelenkverbindung wird das Schmiermittel in die Bohrung 13 gefüllt. Vor dem Einschrauben der Betätigungsstange 2 in die Bohrung 13 wird die Kugel 15 eingesetzt und anschlie­ ßend die so vormontierte Kugelpfanne 11 auf den Kugelzapfen 10 aufgesetzt.

Zwischen die Kugel 15 und das eingeschraubte Ende der Betäti­ gungsstange 2 kann zusätzlich noch eine Druckfeder 19 einge­ setzt werden, wodurch bei Bedarf der Schmiermitteldruck erhöht werden kann. Für die erfindungsgemäße Funktion der Schmiervor­ richtung ist die Verwendung der Druckfeder 19 jedoch nicht un­ bedingt notwendig. Schließlich kann die Schmierung der Gelenk­ verbindung durch die Verwendung weiterer Bohrungen 13′′, die alle vom mit Schmiermittel gefüllten Teil der Bohrungen 13 oder 13′ abzweigen und alle an verschiedenen Stellen in den Schmierspalt 16 münden, noch zusätzlich verbessert werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es ebenso denkbar die Schmiermittelversorgung des Schmiermittelspaltes 16 in analoger Weise vom Kugelzapfen 10 aus zu bewerkstelligen.

Claims (6)

1. Gelenkverbindung mit einem in einer Lagerhülse gehaltenen Lagerzapfen, wobei Lagerhülse und Lagerzapfen einen Schmier­ mittelspalt begrenzen, und mit mindestens einer in der Lager­ hülse oder dem Lagerzapfen angeordneten Bohrung zur Zufuhr von Schmiermittel in den Schmierspalt, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Lagerzapfen (10) oder in der Lagerhülse (11) inte­ griertes Schmiermittelreservoir (14) vorgesehen ist, welches mit der Bohrung (13′) in Verbindung steht.

2. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittelreservoir (14) auf seiner der Bohrung (13′) gegenüberliegenden Seite durch einen massenbehafteten, beweglichen Körper (Kugel 15) im wesentlichen flüssigkeitsdicht begrenzt ist.

3. Gelenkverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß weitere mit dem Schmiermittelreservoir (14) verbundene Bohrungen (13′′) zur Zufuhr von Schmiermittel in den Schmier­ spalt (16) vorgesehen sind.

4. Gelenkverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (Kugel 15) auf seiner dem Schmiermittelreservoir (14) abgewandten Seite von der Kraft einer Druckfeder (19) be­ aufschlagt ist.

5. Gelenkverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittelreservoir (14) zylindrisch als Bohrung (13) ausgebildet ist und daß der Körper als Kugel (15) ausge­ bildet ist, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem In­ nendurchmesser der Bohrung (13) ist.

6. Gelenkverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfen (10) kugelförmig ist, daß die Lagerhülse (11) als Kugelpfanne ausgebildet ist, welche mit einer Verbin­ dungshülse (8) verbunden ist, die die konzentrisch zu ihrer Längsachse (17) angeordnete, in den Schmiermittelspalt (16) einmündende Bohrung (13′) sowie die sich daran anschließende Bohrung (13) aufweist, in welcher der Körper (Kugel 15) geführt ist und welche auf ihrer der Kugelpfanne abgewandten Seite mit einem Gewinde (18) versehen ist, in welchem ein Kraftweiter­ leitungselement (Betätigungsstange 2) eingeschraubt ist.