DE4128641C2 - Gelenkverbindung - Google Patents
GelenkverbindungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
- F16C11/04—Pivotal connections
- F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
- F16C11/068—Special features relating to lubrication
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/103—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant retained in or near the bearing
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung gemäß dem Ober
begriff 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-PS 3 80 963 ist ein Kugelgelenk mit Doppelschmierung
bekannt. Hierbei sind am Gelenkgehäuse zwei Ansätze vorgesehen,
von denen der eine mit Öl und der andere durch Pressen mit Fett
gefüllt ist. Diese Anordnung weist den Nachteil auf, daß der
Druck im Fettreservoir mit der Zeit nachläßt und damit die
Schmiermittelzufuhr eingeschränkt wird. Aus der EP 0 168 663 A2
ist außerdem ein Kunststoffgleitlager bekannt, welches aus einem
inneren und einem äußeren Ringteil besteht, wobei zwischen den
beiden Ringteilen Fettkammern vorgesehen sind. Diese Anordnung
weist den Nachteil auf, daß zum Nachfüllen von Fett die Gelenk
verbindung geöffnet werden muß. Außerdem ist die Herstellung von
Kunststoffgleitflächen teuer.
Weiterhin ist aus der DE-OS 16 25 616 ein Gelenk bekannt, bei
dem Schmiermittel aus einem Reservoir über einen Kanal mit
Rückschlagventil zu einem zwischen Gelenkpfanne und Gelenkzapfen
angeordneten Pumpraum geführt wird. Bei einer Belastung des
Gelenkzapfens wird das Volumen des Pumpraumes verringert und
somit der Schmiermitteldruck erhöht. Aus der DE 37 26 863 A1 ist
schließlich ein Kugelgelenk bekannt, bei dem ein Ölreservoir
durch eine von außen mittels einer Abdeckung verschließbare
Öffnung gebildet ist, wobei das Ölreservoir direkt mit dem
Schmierspalt des Kugelgelenks in Verbindung steht.
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
integriert wird.
Durch die Förderung des Schmiermittels infolge der Massenträg
heit eines einfachen Körpers gemäß Anspruch 2 erfolgt eine
Dauerschmierung der Gelenkverbindung. Dadurch ist eine auf
wendige Einrichtung zur Förderung des Schmiermittels nicht
notwendig. Zusätzlich kann auf eine Kunststoffbeschichtung der
Gleitpartner verzichtet werden, wodurch die Teile einfacher und
auch kostengünstiger herstellbar sind. Die zusätzliche Druck
beaufschlagung des Körpers mittels einer Druckfeder kann zu
einer weiteren Verbesserung der Schmierung führen.
Die Ausbildung gemäß Patentanspruch 4 ist insofern besonders
vorteilhaft, als bei einem kugelförmigen Körper nur noch
Linienberührung vorliegt, wodurch die Reibung auf ein Minimum
reduziert ist. Die Ausbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5
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 ein 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.
In die Bohrung 13 ist 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 dem 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 (5)
1. Gelenkverbindung mit einem in einer Lagerhülse gehaltenen
Lagerzapfen, wobei Lagerhülse und Lagerzapfen einen Schmier
mittelspalt begrenzen, mit mindestens einem in einem Element der
Gelenkverbindung integrierten Schmiermittelreservoir und mit
mindestens einer das Schmiermittelreservoir mit dem Schmierspalt
verbindenden Bohrung
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schmiermittelreservoir (14) zumindest in einem der
Bohrung (13′) gegenüberliegenden Endbereich einen konstanten
Querschnitt (Q) aufweist und daß das Schmiermittelreservoir (14)
auf der der Bohrung (13′) gegenüberliegenden Seite durch einen
Körper (15) mit im wesentlichen identischem Querschnitt (Q), der
beweglich in dem Endbereich geführt ist, begrenzt wird und der
durch eine Kraft beaufschlagt einen Druck im Schmiermittel
erzeugt.
2. Gelenkverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Körper (15) durch seine Massenträgheitskraft einen Druck
im Schmiermittel erzeugt.
3. Gelenkverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Körper (15) auf seiner dem Schmiermittelreservoir (14)
abgewandten Seite von der Kraft einer Druckfeder (19)
beaufschlagt ist.
4. Gelenkverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schmiermittelreservoir (14) zylindrisch als Bohrung (13)
ausgebildet ist und daß der Körper (15) als Kugel ausgebildet
ist, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurch
messer der Bohrung (13) ist.
5. Gelenkverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerzapfen (10) kugelförmig ist, daß die Lagerhülse
(11) als Kugelpfanne ausgebildet ist, welche mit einer Ver
bindungshülse (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 (15) geführt ist
und welche auf ihrer der Kugelpfanne abgewandten Seite mit einem
Gewinde (18) versehen ist, in welchem ein Kraftweiterleitungs
element (Betätigungsstange 2) eingeschraubt ist.
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Owner name: DAIMLER-BENZ AKTIENGESELLSCHAFT, 70567 STUTTGART, |
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Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
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