WO1993022574A1 - Gerollte lagerbuchse und zapfen- oder wellenverbindung mit einer solchen lagerbuchse - Google Patents

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WO1993022574A1
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housing bore
bearing
deformation
journal
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PCT/DE1993/000379
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Heinz Schulze-Eyssing
Erhardt Mundil
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Glyco-Metall-Werke Glyco B.V. & Co. Kg
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    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/531—Doors

Definitions

  • the invention relates to a rolled bearing bush made of elastic material as a bearing for a pin or a shaft for pressing into a bearing bore.
  • the invention also relates to a journal or shaft connection with a first and a second component, the first component carrying a bearing bush and the second component with a journal or a shaft mounted in the bearing bush
  • Rolled bearing bushes are used, among other things, in power lock technology for the storage of motor vehicle doors.
  • the bearing bush is naturally not exposed to high speeds, but must meet other 15 criteria, such as, for example, flexibility and high load-bearing capacity.
  • other 15 criteria such as, for example, flexibility and high load-bearing capacity.
  • larger radial forces act on the bearing bush due to the weight of the motor vehicle door.
  • Such a bearing bush is known for example from DE-OS 40 10466, which describes 20 a bearing for motor vehicle doors.
  • a slotted bearing sleeve with radially outwardly projecting spring tongues is described, the free ends of which engage in a circumferential groove of a bolt inserted into the sleeve.
  • the spring tongues are spread radially outwards when the bearing sleeve is inserted and are thus pressed against the wall of the bearing bore.
  • the spring tongues have the disadvantage that the spring force diminishes after a relatively short time and the socket is no longer seated in the housing bore.
  • the manufacture of the spring tongues is relatively complex and the effective wings, which are limited to the contact surfaces of the spring tongues, are not large enough to be able to absorb larger forces.
  • DE-PS 14 00 846 a socket made of plastic is described which has ribs on its outside. When the socket is inserted into a corresponding bore, these ribs are opened, whereby a tight fit is to be achieved in the opening of the workpiece. However, such a configuration cannot be produced with rolled bushings.
  • DE-OS 23 03 051 relates to a multi-slotted bearing sleeve with a cylindrical and a conical section. When the journal of a shaft is inserted, the segments of the conical section are pressed outwards, so that the bearing bush is clamped in the bore. In this case, only the ends of the segments rest on the pin, so that rapid and large wear occurs at this point in operation.
  • DE-OS 3733 126 describes a rolled multi-walled bearing pin which has a tongue pointing in the circumferential direction in a section of its circumferential wall, with which a difference in diameter between an opening in the door retaining band and the housing bore of the bearing block is to be compensated. This is intended to enable greater tolerances without bearing play occurring between the housing bore and the bores in the opening in the door retaining band.
  • This configuration also has the known disadvantages.
  • the object of the invention is a rolled bearing bush, which is pressed into the housing bore, the pin or the shaft should be mounted without play, and the wings should be larger than in the known bearing bushes, the bearing bush should also be easy to manufacture.
  • the object of the invention is also a pin or shaft connection, which enables a play-free pivoting of two components.
  • the finished bearing bush has an essentially circular cross section. Due to the targeted deformation of the bearing bush, this circular shape is now left according to the invention, so that certain sections of the bushing compared to the original circular shape protrude outwards.
  • the targeted deformation does not have to cover the entire bearing bush, but it is important that the deformed area extends over the entire bushing length. This ensures that when the bearing bush is inserted into the housing bore, there is an even interference fit over the entire axial length of the bearing bush. In the prior art, this area is generally limited only to the outwardly projecting tongues.
  • the deformation according to the invention thus offers the advantage that the elasticity of the shape of the entire bushing can be exploited, which has a particularly positive effect on the service life of the press fit. It was found that the bearing bush shows no play even after long use, for example in door hinges of motor vehicle doors. In addition, the bearing bush can be deformed without great technical effort, so that the manufacturing costs are within the usual range.
  • the sections with which the bushing does not rest with its outer surface on the wall of the housing bore are used specifically for guiding the journal or the shaft.
  • the pin or the shaft can additionally rest in the sections on the inner surface of the bearing bush that are in contact with the wall of the housing bore. The proportion of the circumferential part that contributes to the press fit for guiding and mounting the journal or the shaft is thus minimized.
  • the flat contact of the bush on the wall of the housing bore forms one or more outer wings which can absorb large radially acting forces without losing the freedom from play.
  • the size of the contact surface formed in this way depends on the selected deformation of the bearing bush.
  • the contact surfaces between the bearing bush and housing bore as well as between the bearing bush and pin or shaft are larger in all cases than with the bearing bushes according to the prior art, so that the load capacity of the bearing bush is significantly greater. Two deformations have proven to be particularly advantageous.
  • the rolled, yet not calibrated bearing bushes have essentially straight circumferential portions, which usually touch at the butt joint.
  • the straight peripheral sections form an angle ⁇ 180 °.
  • This production-related alignment of the peripheral sections is generally referred to as the roof shape
  • the deformation of the bearing bush now consists in deliberately raising this roof shape. This ensures that the board ends protrude outward from the circular shape so far that when inserted into the housing bore, the bearing bush rests against the wall of the housing bore with at least half of its outer surface.
  • an outer wing is formed which extends over more than half the circumference of the bearing bush, the bearing bush also abutting the wall of the housing bore with its board ends.
  • the deformation is specifically set in such a way that the bearing bush has a polygonal shape, a polygon with three polygon points being preferred. Between the polygon points, the socket wall is flattened but still curved, the polygon points protruding outwards from the circular shape when not installed.
  • This polygonal deformation covers the entire bearing bush, so that when the bearing bush is inserted into the housing bore, the axially extending outer surface regions of the bearing bush described by the polygon points are pressed radially inwards. These outer surface areas form the outer wings, the wall sections located between the polygon points lying with part of their inner faces against the journal or shaft to be supported and thus forming the inner wings. Through this type of Deformation results in an even distribution of the wings over the entire circumference of the bearing bush.
  • the polygon points are preferably placed such that one of the polygon points is located in the area of the board ends.
  • the deformation of the bearing bush is set so that the maximum distance between the outer surface of the bearing bush and the wall of the housing bore is essentially 5/100 mm, preferably ⁇ 1/100 mm, these values being dependent on the diameter of the bush. These distances also apply to the spaces between the journal or the shaft and the inner surface of the bearing bush.
  • the bearing bush can also be provided with a collar, with at least one collar end being bent to engage in a recess located next to the housing bore, or the collar end cooperating with a compression next to the housing bore, to secure it against rotation.
  • the journal or shaft connection according to the invention with a first and a second component, the first component carrying a bearing bush and the second component being connected to a journal or shaft mounted in the bearing bush makes use of the rolled bearing bush according to the invention, the bearing bushing being such is aligned in the first component that the maximum radial force F of the second component acting on the bearing bush acts in the area of one of the outer contact surfaces and thus the bearing surfaces.
  • This targeted installation position of the bearing bush is recommended when the bush is exposed to extreme loads.
  • the bearing bush can be aligned in the journal or shaft connection in such a way that the maximum radial force F acts on the bushing section opposite the butt joint, since there the outer main supporting surface located.
  • the bearing bush can be aligned in such a way that the maximum radial force F acts in the area of one of the polygon points.
  • a preferred field of application of the pivot or shaft connection is hinges, in particular those of motor vehicle doors.
  • the bearing bush is aligned in the journal or shaft connection in such a way that an outer wing, preferably the outer main wing, which absorbs radial forces when the door is open
  • FIG. 1 shows the perspective representations of a bearing bush with deformation according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows the perspective illustration of a bearing bush with a deformation according to a second embodiment
  • Figure 3 is a plan view of a pin or shaft connection with a
  • FIG. 4 the pin or shaft connection according to FIG. 3 in a second position
  • FIG. 5 shows an exploded perspective view of a bearing bush according to the first embodiment with hinge components
  • FIG. 6 shows a section through the journal or shaft connection shown in FIG. 3 along the line " VT-VI,
  • FIG. 7 shows a section through the journal or shaft connection shown in FIG. 3 along the line VII-VII
  • FIG. 8 shows a cross section of a bearing bush according to the second embodiment in the non-pressed state
  • FIG 9 shows a cross section of a bearing bush according to the second embodiment in the installed state.
  • a rolled bearing bush 1 with a deformation according to the first embodiment is shown in perspective.
  • the bearing bush 1 has at its board ends 3, 4 essentially straight peripheral sections 5, 6 which meet at the butt joint 7.
  • the peripheral sections 5, 6 form the roof shape described above, which is exaggerated by the targeted deformation in such a way that the board ends 3, 4 protrude outward from the circular shape 2.
  • FIG. 2 shows a rolled bearing bush 100 according to the second embodiment.
  • the bushing 100 has a polygonal shape in cross-section, three polygon points 160, 161 and 162 being provided which protrude outward from the circular shape 2 (FIG. 8).
  • the polygon points 160, 161, 162 were placed in such a way that the polygon point 160 lies in the area of the board ends 103, 104.
  • FIG. 3 the bearing bush 1 according to the embodiment shown in FIG. 1 is inserted into a connection which can be seen in FIG. 5 as an exploded view.
  • This pin or shaft connection consists of a first hinge part 40, which is fastened to a wall 44 with a hinge bracket 41, a second hinge part 50 and a bolt 30.
  • the bushing provided with the deformation is in the housing bore 45 of a round hinge body 42 1 used.
  • the board ends 3, 4 protruding outward from the circular shape 2 are radially inwardly returned to the circular shape which is predetermined by the housing bore 45.
  • a press fit is produced in cooperation with the larger circumferential length compared to the housing bore, which leads to the bearing surface 1 lying flat against the wall of the housing bore 45, with the outer support surface 13 being formed.
  • This outer wing 13 extends over half the entire circumference of the bearing bushing 1.
  • the bearing bush 1 With its board ends 3, 4, the bearing bush 1 lies against the wall of the housing bore 45, forming the wings 11 and 12. Since the in substantially straight circumferential sections 5 and 6 remain largely unaffected when inserting the bearing bush 1 into the housing bore 45, outer gaps 14 and 15 form there between the bearing bush 1 and the wall of the housing bore 45. This leads to the fact that the bolt located in the bearing bush 1 30 rests with its surface against the inner surface 20 of the bearing bush in the areas of the straight peripheral sections 5 and 6 (inner wings 21, 22). At the same time, the bolt also bears in the area on the inner surface 20 of the bearing bush 1 (inner wing 23) which forms the outer wing 13. The outer wing 13 and the inner wing 23, which form the main wings in this embodiment, lie opposite the butt joint 7. Inner spaces 24, 25, 26 alternate with the inner wings 21, 22, 23.
  • connection shown in FIGS. 3, 4, 5 could represent, for example, the hinge connection of a motor vehicle door.
  • the bolt 30 would be non-rotatably connected to the upper and lower support arms 51, 52 of the second hinge part 50 which are fastened to the motor vehicle door.
  • Figure 3 would represent the alignment of the bolt connection when the motor vehicle door is closed.
  • FIG. 4 shows the second hinge part 50 rotated by 90 ° with respect to the position in FIG. 3. This position would represent the state of the opened door when installed in a motor vehicle door holder.
  • radial forces F act in the direction of the main wings 23 and 13.
  • the area of the inner spaces 25 and 26 and the outer spaces 14 and 15, where the bearing bush is not in contact with the bolt 30 or the wall of the housing bore 45 are therefore largely unencumbered.
  • FIG. 6 shows the cross section through the connection shown in FIG. 3 along the line VE-VI.
  • the bushing has a collar 8 with which the bearing bush 1 rests on the hinge body 42.
  • the inner spaces 25 and 26 are exaggerated.
  • the distance between the housing bore 45 and the bolt 30 is in fact in a range of approximately 1/100 mm.
  • FIG. 7 shows the section through the connection shown in FIG. 3 along the line VH-VII which runs through the butt joint 7 of the bearing bush 1.
  • the hinge body 42 has in the region of the butt joint 7 a recess in the form of a notch 43, in which the bent end 9 of the collar 8 engages as a means of preventing rotation.
  • a bearing bush 100 according to the second embodiment is shown.
  • the bearing bush 100 which is shown in FIG. 8 in the installed state, has a polygonal shape with the three polygon points 160, 161 and 162.
  • the peripheral sections between the polygon points 160, 161 , 162 are flattened but still curved. External spaces 114, 115 and 115 are formed between the bearing bush 100 and the hinge body 142.
  • the bearing bush 100 rests, forming the outer wings 111, 112, 113.
  • the bolt 130 contacts the bearing bush on the inner wings 121, 122, 123, which are located between the polygon points 160, 161 and 162 and therefore alternate with the outer wings 111, 112, 113.

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Abstract

Um eine spielfreie Lagerung einer Welle oder eines Zapfens zu erreichen, wird eine gerollte Lagerbuchse (1, 100) beschrieben, die eine durch gezielte Verformung erhaltene, von der Kreisform (2) abweichende Gestalt aufweist, wobei die Verformung so eingestellt ist, daß sich die Gehäusebuchse (1, 100) beim Einsetzen in die Gehäusebohrung (45, 145) unter zumindest teilweiser Zurücknahme der Verformung so weit verformt, daß sie mit einem Teil ihrer Außenfläche im Preßsitz flächig an der Wandung der Gehäusebohrung (45, 145) anliegt. Hierbei liegt die Lagerbuchse (1, 100) zumindest mit einem Teil der Abschnitte, wo die Lagerbuchse (1, 100) nicht mir ihrer Außenfläche (10, 110) an der Wandung der Gehäusebohrung anliegt mit ihrer Innenfläche (20, 120) am Zapfen (30, 130) oder an der Welle an. Die als gerade Umfangsabschnitte (5, 105, 6, 106) ausgebildeten, sich an der Stoßfuge (7, 107) treffenden Platinenenden (3, 103, 4, 104) können durch gezielte Verformung gegenüber der Kreisform nach außen vorstehen. Die Lagerbuchse kann durch gezielte Verformung auch eine polygonale Gestalt aufweisen.

Description

Gerollte Lagerbuchse und Zapfen- oder Wellenverbindung mit einer solchen
Lagerbuchse
Jέ^ 5 Die Erfindung betrifft eine gerollte Lagerbuchse aus elastischem Material als Lage¬ rung für einen Zapfen oder eine Welle zum Einpressen in eine Lagerbohrung. Die Erfindung betrifft auch eine Zapfen- oder Wellenverbindung mit einem ersten und einem zweiten Bauteil, wobei das erste Bauteil eine Lagerbuchse trägt und das zweite Bauteil mit einem in der Lagerbuchse gelagerten Zapfen oder einer Welle
10 verbunden ist.
Gerollte Lagerbuchsen werden unter anderem in der Kraftfaln^eugtechnik zur La¬ gerung von Kfz-Türen eingesetzt. Bei diesen Anwendungsfallen ist die Lagerbuch¬ se naturgemäß keinen hohen Drehzahlen ausgesetzt, sondern sie muß andere 15 Kriterien erfüllen, wie beispielsweise Spielf eiheit und große Tragfähigkeit. Insbesondere dann, wenn eine Kfz-Tür geöffnet ist, wirken aufgrund des Ge¬ wichtes der Kfz-Tür größere radiale Kräfte auf die Lagerbuchse.
Eine solche Lagerbuchse ist beispielsweise aus der DE-OS 40 10466 bekannt, die 20 eine Lagerung für Kraftfahrzeugtüren beschreibt. Es wird eine geschlitzte Lager¬ hülse mit radial nach außen vorstehenden Federzungen beschrieben, deren freie Enden in eine Umfangsnut eines in die Hülse gesteckten Bolzens eingreifen. Die Federzungen werden beim Einsetzen der Lagerhülse radial nach außen gespreizt und damit an die Wandung der Lagerbohrung angedrückt. Die Federzungen haben 25 den Nachteil, daß die Federkraft nach relativ kurzer Zeit nachläßt und die Buchse nicht mehr spielf ei in der Gehäusebohrung sitzt. Darüber hinaus ist die Her¬ stellung der Federzungen relativ aufwendig und die wirksamen Tragflächen, die sich auf die Anlageflächen der Federzungen beschränken, sind nicht groß genug u größere Kräfte aufnehmen zu können.
30
Ähnliche Lagerbuchsen mit Federzungen sind auch aus der DE-OS 39 01 283 bekannt.
In der DE-PS 14 00 846 wird eine Steckbuchse aus Kunststoff beschrieben, die an 35 ihrer Außenseite Rippen aufweist. Beim Einstecken der Buchse in eine entspre¬ chende Bohrung werden diese Rippen verfoπnt, wodurch ein strammer Sitz in der öffiiung des Werkstückes erzielt werden soll. Eine solche Ausgestaltung läßt sich mit gerollten Buchsen jedoch nicht herstellen. Die DE-OS 23 03 051 betrifft eine mehrfach geschlitzte Lagerhülse mit einem zylindrischen und einem kegelförmigen Abschnitt. Beim Einfuhren des Zapfens einer Welle werden die Segmente des kegelförmigen Abschnitts nach außen ge¬ drückt, so daß die Lagerbüchse in der Bohrung eingeklemmt wird. Hierbei liegen ausschließlich die Enden der Segmente an dem Zapfen an, so daß an dieser Stelle im Betrieb eine schnelle und große Abnutzung emtritt.
Die DE-OS 3733 126 beschreibt einen gerollten mehrwandigen Lagerbolzen, der in einem Abschnitt seiner Umfangswand eine in Umfangsrichtung weisende Zunge aufweist womit ein Durchmesserunterschied zwischen einer Öffnung im Tür- halteband und der Gehäusebohrung des Lagerbocks ausgeglichen werden soll. Dadurch sollen größere Toleranzen ermöglicht werden, ohne daß ein Lagerspiel zwischen der Gehäusebohrung und den Bohrungen in der öfrhung im Türhalteband auftritt. Auch diese Ausgestaltung besitzt die bekannten Nachteile.
Aus der US-PS 3,319,484 ist eine Lagerung einer Potentiometerwelle bekannt, die verhindern soll, daß sich die Welle von selbst verdreht, wenn das Gerät, in das das Drehpotentiometer eingebaut ist, vibriert. Andererseits muß sich die Welle leicht drehen lassen. Zu diesem Zweck besitzt die Buchse eine Aussparung, in die eine Feder mit im wesentlichen dreieckiger Gestalt eingesetzt wird, wobei die runden Ecken des Dreiecks an der Innenseite der Buchsenaussparung und die Schenkel des Dreiecks an der Welle anliegen. Dieses Federelement dient lediglich als Dreh¬ sicherung und besitzt keine Lagerfunktion, die gemäß US-PS 3,319, 484 von einer an die Welle angepaßten Buchsenbohrung übernommen wird.
Aufgabe der Erfindung ist eine gerollte Lagerbuchse, die in die Gehäusebohrung eingepreßt ist, wobei der Zapfen oder die Welle spielfrei gelagert sein soll, und deren Tragflächen größer sein sollen als bei den bekannten Lagerbuchsen, wobei die Lagerbuchse auch auf einfache Weise herstellbar sein soll. Aufgabe der Erfindung ist auch eine Zapfen- oder Wellenverbindung, die ein spielfreies Verschwenken zweier Bauteile ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einer Lagerbuchse gemäß Anspruch 1 und einer Zapfen¬ oder Wellenverbindung gemäß Ansprach 8 gelöst. Die fertige Lagerbuchse weist einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Durch die gezielte Ver¬ formung der Lagerbuchse wird nun erfindungsgemäß diese Kreisform verlassen, so daß bestimmte Abschnitte der Buchse gegenüber der ursprünglichen Kreisform nach außen vorstehen. Die gezielte Verformung muß nicht die gesamte Lager¬ buchse erfassen, wichtig ist jedoch, daß der verformte Bereich sich über die gesamte Buchsenlänge erstreckt. Dadurch wird erreicht, daß beim Einsetzten der Lagerbuchse in die Gehäusebohrung über die gesamte axiale Länge der Lager- buchse ein gleichmäßiger Preßsitz vorliegt. Beim Stand der Technik ist dieser Bereich im allgemeinen lediglich auf die nach außen vorstehenden Zungen beschränkt. Die erfindungsgemäße Verformung bietet somit den Vorteil, daß die Formelastizität der gesamten Buchse ausgenutzt werden kann, was sich ins¬ besondere positiv auf die Lebensdauer des Preßsitzes auswirkt. Es konnte festgestellt werden, daß die Lagerbuchse auch nach langem Einsatz, z.B. in Türscharnieren von Kfz-Türen keinerlei Spiel aufweist. Zudem läßt sich eine Verformung der Lagerbuchse ohne großen technischen Aufwand durchführen, so daß die Herstellungskosten im üblichen Rahmen liegen.
Beim Einsetzen der die gezielte Verformung aufweisenden Lagerbuchsen in die Gehäusebohrung werden der oder die Abschnitte der Buchse, die gegenüber der Kreisform nach außen vorstehen, auf die durch die Gehäusebohrung vorgegebene Kreisform zurückgeführt. Hierbei treten zwei vorteilhafte Effekte auf.
Zum einen werden die Abschnitte, mit denen die Buchse nicht mit ihrer Außen¬ fläche an der Wandung der Gehäusebohrung anliegt, gezielt zur Führung des Zapfens oder der Welle eingesetzt. Je nach Art der Verformung kann der Zapfen oder die Welle zusätzlich auch in den Abschnitten an der Innenfläche der Lager¬ buchse anliegen, die mit der Wandung der Gehäusebohrung in Kontakt sind. Der Anteil der Umfangsabschmtte, die wader zum Preßsitz noch zur Führung und Lagerung des Zapfens oder der Welle beitragen wird somit minimiert.
Zum anderen werden durch das flächige Anliegen der Buchse an der Wandung der Gehäusebohrung eine oder mehrere äußere Tragflächen gebildet, die große radial wirkende Kräfte aufnehmen können, ohne daß die Spielfreiheit verlorengeht. Die Größe der so gebildeten Anlagefläche hängt von der gewählten Deformation der Lagerbuchse ab. Die Anlageflächen sowohl zwischen Lagerbuchse und Gehäuse¬ bohrung als auch zwischen Lagerbuchse und Zapfen oder Welle, sind in allen Fällen größer als bei den Lagerbuchsen gemäß dem Stand der Technik, so daß die Belastbarkeit der Lagerbuchse deutlich größer ist. Zwei Verformungen haben sich als besonders vorteilhaft herausgestellt.
Durch den Herstellungsvorgang bedingt besitzen die gerollten noch nicht kali¬ brierten Lagerbüchsen im wesentlichen gerade Umfangsabschmtte, die sich an der Stoßfuge in der Regel berühren. Hierbei bilden die geraden Umfangsabschnitte einen Winkel <180°. Diese fertigungsbedingte Ausrichtung der Umfangsabschnitte wird i.a. als Dachform bezeichnet Die Verformung der Lagerbuchse besteht nun darin, diese Dachform gezielt zu überhöhen. Dadurch wird erreicht daß die Platinenenden so weit gegenüber der Kreisform nach außen vorstehen, daß beim Einsetzen in die Gehäusebohrung die Lagerbuchse ziunindest mit der Hälfte ihrer Außenfläche an der Wandung der Gehäusebohrung anliegt. Dadurch wird eine äußere Tragfläche gebildet die sich über mehr als den halben Umfang der Lager¬ buchse erstreckt wobei die Lagerbuchse hierbei auch mit ihren Platinenenden an der Wandung der Gehäusebohrung anliegt. Gleichzeitig liegen die geraden Umfangsabschnitte, die nicht mit der Wandung der Gehäusebohrung in Berührung kommen können, an dem Zapfen oder der Welle an, der oder die außerdem mit einem Großteil seiner oder ihrer Fläche in dem Bogenabschnitt an der Innenseite der Lagerbuchse anliegt dessen Außenseite die äußere Tragfläche bildet. Insgesamt ist ein Großteil der Gesamtfläche der Lagerbuchse aufgrund der erzeugten Vorspannung entweder in Anlage mit der Wandung der Gehäusebohrung (äußere Tragflächen) oder in Anlage mit dem zu lagernden Bolzen oder Zapfen oder der Welle (innere Tragflächen).
Gemäß einer zweiten Ausfuhrungsform ist die Verformung gezielt in der Weise eingestellt daß die Lagerbuchse eine polygonale Gestalt aufweist wobei ein Polygon mit drei Polygonpunkten bevorzugt ist. Zwischen den Polygonpunkten verläuft die Buchsenwandung abgeflacht aber noch gekrümmt wobei die Poly- gonpυnkte in nicht eingebautem Zustand gegenüber der Kreisform nach außen vorstehen.
Diese polygonale Verformung erfaßt die gesamte Lagerbüchse, so daß beim Einsetzen der Lagerbuchse in die Gehäusebohrung die durch die Polygonpunkte beschriebenen, sich axial erstreckenden Außenflächenbereiche der Lagerbuchse radial nach innen gedrückt werden. Diese Außenflächenbereiche bilden die äußeren Tragflächen, wobei die zwischen den Polygonpunkten befindlichen Wandab¬ schnitte mit einem Teil ihrer Innenflächen an dem zu lagernden Zapfen oder Welle anliegen und somit die inneren Tragflächen bilden. Durch diese Art der Verformung wird eine gleichmäßige Verteilung der Tragflächen auf den Gesamt¬ umfang der Lagerbuchse erzielt. Vorzugsweise werden die Polygonpunkte so gelegt daß sich einer der Polygonpunkte im Bereich der Platinenenden befindet.
Die Verformung der Lagerbuchse ist so eingestellt daß der Maximalabstand zwischen der Außenfläche der Lagerbuchse und der Wandung der Gehäusebohrung im wesentlichen 5/100 mm vorzugsweise <1/100 mm beträgt wobei diese Werte vom Durchmesser der Buchse abhängig sind. Diese Abstände gelten auch für die Zwischenräume zwischen dem Zapfen bzw. der Welle und der Innenfläche der Lagerbuchse.
Die Lagerbuchse kann auch mit einem Kragen versehen sein, wobei zum Sichern gegen Verdrehen wenigstens ein Kragenende zum Eingreifen in eine neben der Gehäusebohrung befindlichen Ausnehmung umgebogen ist oder das Kragenende mit einer Anstauchung neben der Gehäusebohrung zusammenwirkt.
Die erfindungsgemäße Zapfen- oder Wellenverbindung mit einem ersten und einem zweiten Bauteil, wobei das erste Bauteil eine Lagerbuchse trägt und das zweite Bauteil mit einem in der Lagerbuchse gelagerten Zapfen- oder Welle verbunden ist macht von der erfindungsgemäßen, gerollten Lagerbuchse Gebrauch, wobei die Lagerbuchse derart im ersten Bauteil ausgerichtet ist daß die maximale, auf die Lagerbuchse wirkende Radialkraft F des zweiten Bauteils im Bereich einer der äußeren Anlageflächen und damit Tragflächen angreift.
Diese gezielte Einbaulage der Lagerbuchse empfiehlt sich dann, wenn die Buchse extremen Belastungen ausgesetzt ist.
Wenn eine Verformung gemäß der ersten Ausfuhrungsform gewählt ist die die Überhöhung der Dachform betrifft, so kann die Lagerbuchse in der Weise in der Zapfen- oder Wellenverbindung ausgerichtet sein, daß die maximale Radialkraft F auf den der Stoßfuge gegenüberliegenden Buchsenabschnitt einwirkt da sich dort die äußere Haupttragfläche befindet.
Wenn eine Verformung gemäß der zweiten Ausfuhrungsform gewählt ist kann die Lagerbuchse in der Weise ausgerichtet sein, daß die maximale Radialkraft F im Bereich einer der Polygonpunkte angreift. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Zapfen- oder Wellenverbindung sind Scharniere, insbesondere solche vonKfz-Türen. Die Lagerbuchse wird bei diesen Anwendungsfällen in der Weise in der Zapfen- oder Wellenverbindung ausge¬ richtet daß eine äußere Tragfläche, vorzugsweise die äußere Haupttragfläche, die bei geöffneter Tür wirkenden Radialkräfte aufhimmt
Beispielhafte Ausführungsfoπnen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 die perspektivischen Darstellungen einer Lagerbuchse mit Verformung gemäß einer ersten Ausfuhrungsform,
Figur 2 die perspektivische Darstellung einer Lagerbuchse mit einer Verformung gemäß einer zweiten Ausfuhrungsform,
Figur 3 die Draufsicht auf eine Zapfen- oder Wellenverbindung mit einer
Lagerbuchse gemäß der ersten Ausführungsform in einer ersten Stellung,
Figur 4 die Zapfen- oder Wellenverbindung gemäß der Figur 3 in einer zweiten Stellung,
Figur 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Lagerbuchse gemäß der ersten Ausfuhrungsform mit Scharnierbauteilen,
Figur 6 einen Schnitt durch die in Figur 3 gezeigte Zapfen- oder Wellenverbindung längs der Linie "VT-VI,
Figur 7 einen Schnitt durch die in Figur 3 gezeigte Zapfen- oder Wellenverbindung längs der Linie VII-VII,
Figur 8 einen Querschnitt einer Lagerbuchse gemäß der zweiten Ausfϊüirungsform im nicht eingepreßten Zustand,
Figur 9 einen Querschnitt einer Lagerbuchse gemäß der zweiten Ausfuhrungsform im eingebauten Zustand. In der Figur 1 ist eine gerollte Lagerbuchse 1 mit einer Verformung gemäß der ersten Ausführungsform perspektivisch dargestellt. Die Lagerbuchse 1 besitzt an ihren Platinenenden 3, 4 im wesentlichen gerade Umfangs-abschnitte 5, 6, die an der Stoßfuge 7 zusammentreffen. Die Umfangs-abschnitte 5, 6 bilden die zuvor beschriebene Dachform, die durch die gezielte Verformung in der Weise überhöht ist daß die Platinenenden 3, 4 gegenüber der Kreisform 2 nach außen vorstehen.
In der Figur 2 ist eine gerollte Lagerbuchse 100 gemäß der zweiten Ausfuhrungs¬ form dargestellt. Die Buchse 100 besitzt im Querschnitt eine polygonale Ge- stalt wobei drei Polygonpunkte 160, 161 und 162 vorgesehen sind, die gegenüber der Kreisform 2 nach außen vorstehen (Figur 8). Die Polygonpunkte 160, 161, 162 wurden so gelegt daß der Polygonpunkt 160 im Bereich der Platinenenden 103, 104 liegt.
Wie in den Figuren 1 und 2 zu sehen ist erstreckt sich die Verformung jeweils über die gesamte Länge der Buchsen 1, 100, so daß alle durch die Buchsen gelegten Querschnitte identisch sind.
In der Figur 3 ist die Lagerbuchse 1 gemäß der in Figur 1 gezeigten Ausfuhrungs- form in eine Verbindung eingesetzt die in der Figur 5 als Explosionsdarstellung zu sehen ist. Diese Zapfen- oder Wellenverbindung besteht aus einem ersten Schar¬ nierteil 40, das mit einer Scharnierlasche 41 an einer Wand 44 befestigt ist einem zweiten Scharnierteil 50 sowie einem Bolzen 30. In die Gehäusebohrung 45 eines rund ausgeführten Scharnierkörpers 42 ist die mit der Verformung versehenen Buchse 1 eingesetzt.
Die gegenüber der Kreisform 2 nach außen vorstehenden Platinenenden 3, 4 sind radial nach innen auf die Kreisform, die durch die Gehäusebohrung 45 vorgegeben ist zurückgeführt. Dadurch wird im Zusammenwirken mit der gegenüber der Gehäusebohrung größeren Umfangslänge ein Preßsitz erzeugt der dazu fuhrt, daß die Lagerbuchse 1 mit ihrer Außenfläche 10 an der Wandung der Gehäusebohrung 45 unter Ausbildung der äußeren Tragfläche 13 flächig anliegt. Diese äußere Tragfläche 13 erstreckt sich über die Hälfte des gesamten Umfangs der Lager¬ buchse 1.
Mit ihren Platinenenden 3, 4 liegt die Lagerbuchse 1 unter Ausbildung der Tragflächen 11 und 12 an der Wandung der Gehäusebohrung 45 an. Da die im wesentlichen geraden Umfangsabschnitte 5 und 6 beim Einsetzen der Lagerbuchse 1 in die Gehäusebohrung 45 weitgehend unbeeinflußt bleiben, bilden sich dort äußere Zwischenräume 14 und 15 zwischen der Lagerbuchse 1 und der Wandung der Gehäusebohrung 45. Dies fuhrt dazu, daß der in der Lagerbuchse 1 befindliche Bolzen 30 mit seiner Fläche an der Innenfläche 20 der Lagerbuchse in den Be¬ reichen der geraden Umfangsabschnitte 5 und 6 (inneren Tragflächen 21, 22) anliegt. Gleichzeitig liegt der Bolzen auch in dem Bereich an der Innenfläche 20 der Lagerbuchse 1 (innere Tragfläche 23) an, der die äußere Tragfläche 13 bildet. Die äußere Tragfläche 13 und die innere Tragfläche 23, die in dieser Ausgestaltung die Haupttragflächen bilden, liegen der Stoßfuge 7 gegenüber. Mit den inneren Tragflächen 21, 22, 23 wechseln sich innere Zwischenräume 24, 25, 26 ab.
Die in den Figuren 3, 4, 5 gezeigte Verbindung könnte beispielsweise die Schamierverbindung einer Kfz-Tür darstellen. In diesem Fall wäre der Bolzen 30 mit den an der Kfz-Tür befestigten oberen und unteren Tragarmen 51, 52 des zweiten Scharnierteils 50 drehfest verbunden. Figur 3 würde die Ausrichtung der Bolzenverbindung bei geschlossener Kfz-Tür darstellen.
In der Figur 4 ist das zweite Scharnierteil 50 um 90° gegenüber der Stellung in Figur 3 gedreht dargestellt. Diese Stellung würde bei Einbau in einer Kfz-Tür- halterung den Zustand der geöffneten Tür darstellen. In diesem Fall wirken radiale Kräfte F in Richtung auf die Haupttragflächen 23 und 13. Der Bereich der inneren Zwischenräume 25 und 26 sowie die äußeren Zwischenräume 14 und 15, wo die Lagerbüchse nicht mit dem Bolzen 30 bzw. der Wandung der Gehäusebohrung 45 in Berührung steht sind somit weitgehend unbelastet.
In der Figur 6 ist der Querschnitt durch die in Figur 3 gezeigte Verbindung längs der Linie VE-VI dargestellt. Die Buchse besitzt einen Kragen 8, mit dem die Lagerbüchse 1 auf dem Scharnierkörper 42 aufliegt. Die inneren Zwischenräume 25 und 26 sind übertrieben dargestellt. Tatsächlich liegt der Abstand zwischen der Gehäusebohrung 45 und dem Bolzen 30 in einem Bereich von etwa 1/100 mm.
In der Figur 7 ist der Schnitt durch die in Figur 3 gezeigte Verbindung längs der Linie VH-VII dargestellt die durch die Stoßfuge 7 der Lagerbuchse 1 verläuft. Der Scharnierkörper 42 besitzt im Bereich der Stoßfuge 7 eine Ausnehmung in Form einer Kerbe 43, in die das abgebogene Ende 9 des Kragens 8 als Verdrehsicherung eingreift. I den Figuren 8 und 9 ist eine Lagerbuchse 100 gemäß der zweiten Ausfuhrungsform dargestellt Die Lagerbuchse 100, die in Figur 8 im eingebauten Zustand dargestellt ist besitzt eine polygonale Gestalt mit den drei Polygonpunkten 160, 161 und 162. Die Umfangsabschnitte zwischen den Polygonpunkten 160, 161, 162 verlaufen abgeflacht aber noch gekrümmt. Zwischen der Lagerbuchse 100 und dem Scharnierkörper 142 sind äußere Zwischenräume 114, 115 und 115 ausgebildet. Mit der Außenfläche 110 liegt die Lagerbuchse 100 unter Ausbildung der äußeren Tragflächen 111, 112, 113 an. Der Bolzen 130 berührt die Lagerbuchse an den inneren Tragflächen 121, 122, 123, die sich zwischen den Polygonpunkten 160, 161 und 162 befinden und sich daher mit den äußeren Tragflächen 111, 112, 113 abwechseln.
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Claims

Patentansprüche
1. Gerollte Lagerbuchse aus elastischem Material als Lagerung für einen Zapfen oder eine Welle zum Einpressen in eine Gehäusebohrung, dadurch gekennzeichnet daß die Lagerbuchse (1, 100) eine durch gezielte Verformung erhaltene, von der
Kreisform (2) abweichende Gestalt aufweist wobei die Verformung so eingestellt ist daß sich die Gehäusebuchse (1, 100) beim Einsetzen in die Gehäusebohrung (45, 145) unter zumindest teilweiser Zurücknahme der Verformung so weit verformt daß sie mit einem Teil ihrer Außenfläche (10, 110) im Preßsitz flächig an der Wandung der Gehäusebohrung (45, 145) anliegt und zumindest mit einem Teil der Abschnitte, wo die Lagerbuchse (1, 100) nicht mit ihrer Außenfläche (10, 110) an der Wandung der Gehäusebohrung (45, 145) anliegt mit ihrer Innenfläche (20, 120) am Zapfen (30, 130) oder an der Welle anliegt.
2. Lagerbuchse nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet daß die als gerade
Umfangsabschnitte (5, 105, 6, 106) ausgebildeten, sich an der Stoßfuge (7, 107) treffenden Platinenenden (3, 103, 4, 104) durch gezielte Verformung so weit gegenüber der Kreisform (2) nach außen vorstehen, daß beim Einsetzen in die Gehäusebohrung (45, 145) die Lagerbuchse (1, 100) zumindest mit der Hälfte ihrer Außenfläche (10, 110) an der Wandung der Gehäusebohrung (45, 145) anliegt.
3. Lagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Lagerbuchse (100) durch gezielte Verformung eine polygonale Gestalt aufweist.
4. Lagerbuchse nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet daß die Polygonpunkte
(160, 161, 162) so gelegt sind, daß ein Polygonpunkt im Bereich der Platinenenden (105, 106) Hegt.
5. Lagerbüchse nach Ansprach 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß die Lager- buchse (100) eine polygonale Gestalt mit drei Polygonpunkten (160, 161, 162) aufweist.
6. Lagerbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Verformung so eingestellt ist daß der maximale Abstand zwischen der Außen- fläche (10, 110) der Lagerbuchse (1, 100) und der Wandung der Gehäusebohrung (45, 145) < 5/100 mm beträgt.
7. Lagerbuchse nach Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet daß der maximale Abstand < 1/100 mm beträgt.
8. Zapfen- oder WeUenverbindung mit einem ersten und einem zweiten Bauteil, wobei das erste Bauteil mit einem in der Lagerbuchse gelagerten Zapfen oder einer
Welle verbunden ist dadurch gekennzeichnet daß die Lagerbuchse eine gerollte Lagerbuchse (1, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ist wobei die Lagerbuchse (1, 100) derart im ersten Bauteil (40) ausgerichtet ist daß die maximale, auf die Lagerbuchse (1, 100) wirkende Radialkraft F des zweiten Bauteil (50) im Bereich einer äußeren Tragfläche (13, 113, 114, 115) angreift.
9. Zapfen- oder WeUenverbindung nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet daß die Radialkraft F an der Stoßfuge (7) gegenüberiiegenden Tragfläche (13) angreift.
10. Zapfen, oder WeUenverbindung nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteüe (40, 50) Scharniere sind.
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