WO1998006952A1

WO1998006952A1 - Lageranordnung

Info

Publication number: WO1998006952A1
Application number: PCT/EP1997/003651
Authority: WO
Inventors: Dieter LÖSCH; Bernd Walther; Christof Heuberger
Original assignee: Itt Manufacturing Enterprises, Inc.
Priority date: 1996-08-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 1998-02-19
Also published as: DE19632331A1

Abstract

Es wird eine Lageranordnung für eine drehbare Welle in einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse vorgestellt. Der Durchbruch weist vorzugsweise einen sechseckigen Querschnitt auf, so daß sich Tangentialebenen entlang der Welle erstrecken. Diese berühren die Welle (3) in jeweils einer Kontaktlinie (16, 17, 18). Diese Form des Durchbruchs als Lageranordnung hat den Vorteil, daß sie leicht herzustellen ist und andererseits eine ausreichende Führung der Welle (3) gewährleistet.

Description

Lageranordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung für eine drehbare Welle, die in einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse ausgebildet ist.

Im Gehäuse ist ein Durchbruch ausgebildet, durch den die die Welle hindurchgeführt ist, wobei die Welle an den Wänden des Durchbruchs anliegt. Das Gehäuse selbst bildet somit ein Gleitlager. Diese Anordnung ist für viele Anwendungsfälle ausreichend. Zum Beispiel kann sie eingesetzt werden, um die Abtriebswelle einer Scheibenwischeranlage durch das aus Kunststoff gebildete Gehäuse eines Wischergetriebes zu führen.

In der DE 89 11 391 UI wurde schon darauf hingewiesen, daß es insbesondere bei großseriengerechter Herstellung nicht möglich ist, einen Durchbruch mit kreisförmigem Querschnitt auszubilden, dessen Durchmesser dem Außendurchmesser der Welle entspricht. Ist der Durchmesser der Welle kleiner als der Lagerdurchmesser, so ist die Lagerung schlecht und es existiert keine definierte Führung. Ist der Durchmesser der Welle größer als das Lagermaß, so sind die auftretenden Reibmomente zu groß und es kann im Extremfall zu Verklemmungen der Welle im Gehäusedurchbruch kommen.

In dem Gebrauchsmuster wurde daher vorgeschlagen, mehrere axial verlaufende Schlitze in der Gehäusewand vorzusehen, die in etwa gleichmäßigüber den Kreisumfang verteilt sind. Dadurch erhält das Lager in radialer Richtung eine Elastizität, die die Fertigungstoleranzen ausgleicht und somit stets eine spielfreie Lagerung mit einem definierten Drehmoment ermöglicht. Die Erfindung beruht auf der Aufgabe, ein Gleitlager in einem Kunststoffgehäuse so weiterzubilden, daß es leicht herzustellen ist und eine ausreichende Führung der Welle gewährleistet .

Dazu schlägt die Erfindung vor, daß die Innenwand des Gehäusedurchbruchs mehrere Tangentialebenen bildet, die an der Welle anliegen. Im einfachsten Fall erstrecken sich die tan- gentialen Ebenen über die gesamte Länge des Gehäusedurchbruchs. Es ist aber auch denbar, daß sie in axialer Richtung nur abschnittsweise ausgebidet sind.

Eine sehr leicht herzustellende Form erhält man, wenn der Durchbruch im Querschnitt ein Vieleck bildet. Dabei hat sich herausgestellt, daß ein Sechseck eine ausreichende Führung für die Welle gewährleistet. Generell sind Durchbrüche mit einem gleichmäßigen, also symmetrischen Vieleck als Querschnitt besonders vorteilhaft, weil sich die Lage und Größe der jeweils gegenüberliegenden Tangentialebene zur Anpassung an den Durchmesser der Welle schnell und zuverlässig bestimmen, und beispielsweise in einem Kunststoffspritzgußwerkzeug vergleichsweise einfach verändern lässt.

Im einfachsten Fall sind die Tangentialebenen tatsächlich eben. Unter dem Begriff "Tangentialebene" sollen aber auch gekrümmte Abschnitte der Innenwand des Durchbruchs verstanden werden, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der zu führenden Welle. Entscheidend ist, daß die Welle die Innenwand des Durchbruchs entsprechend der Anzahl der gewählten Tangentialebenen in mehreren Kontaktlinien berührt. Wenn in diesem Fall der Durchmesser der Welle etwas größer ist als der Abstand zweier gegenüberliegender Tangentialebenen, so drückt sich die Welle leicht in die Gehäusewand entlang der Kontaktlinie ein. Dies kann aber hingenommen werden, da die Kontaktfläche insgesamt klein bleibt und der Gehäusedurchbruch aufgrund seiner Struktur leicht verformbar ist.

Vorzugsweise können die freibleibenden Ecken des Vielecks als Fettdepots genutzt werden.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbei- spiels näher erläutert werden. Dabei zeigt die

Fig. 1 einen Längsschnitt entlang des Gehäusedurchbruchs durch ein Gehäuse,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Gehäusedurchbruch, der als Lager für eine Welle dient.

Mit 1 ist ein Gehäuse aus Kunststoff bezeichnet. Hierbei kann es sich zum Beispiel um ein Getriebegehäuse einer Scheibenwischeranlage handeln. Das Gehäuse 1 ist mit einem Durchbruch 2 versehen, durch den eine Welle 3 hindurchgeführt ist. Bei der Welle kann es sich zum Beispiel um die Antriebswelle der Scheibenwischeranlage handeln. Der Querschnitt des Durchbruchs 2 bildet ein Sechseck, wobei dieser Querschnitt über die gesamte Länge des Durchbruchs beibehalten bleibt. Dabei soll nicht ausgeschlossen sein, daß der Durchbruch abschnittsweise auch eine andere Form aufweisen kann oder aber mehr als sechs Kontaktflächen vorgesehen sind. Beispielsweise können auch zwölf, sechzehn oder achtzehn Kontaktflächen zur Bildung eines regelmäßigen Vielecks vorgesehen sein. Aufgrund der Form des Durchbruchs 2 weist die Innenwand 4 mehrere Tangentialebenen 5,6,7,8,9,10 auf. Jeweils zwei Tangentialebenen liegen gegenüber und weisen einen Abstand auf, der dem Durchmesser der Welle entspricht. Die Welle 3 berührt jede Tangentialebene 5 - 10 in einer Kontaktlinie 15 - 20, die in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt sind.

Da in Fig. 1 auf die Darstellung der Welle 3 verzichtet ist, eröffnet diese Darstellung die Sicht auf die Tangentialebene 6,7,8 mit den zugehörigen Kontaktlinien 16,17 und 18. Die Berührung ist idealerweise eine Linie, tatsächlich wird diese je nachdem, welches Übermaß die Welle besitzt, eine Ausdehnung in Umfangsrichtung besitzen. Die auftretenden Reibkräfte bleiben trotzdem klein, da die Kontaktfläche klein bleibt. Desweiteren besteht die Möglichkeit, daß der Querschnitt des Durchbruchs sich leicht verzwängt in dem Sinne, daß die Ecken, an denen die Tangentialebenen zusammenstoßen, leicht nach innen und die Kontaktlinien leicht nach außen wandern, so daß der Querschnitt eien Kreis form angenähert wird.

Wählt man einen Kunststoff aus, der gute Gleiteigenschaften besitzt, ist es in der Regel nicht notwendig, eine zusätzliche Fettschmierung vorzusehen. Falls man dies möchte oder es notwendig erscheint, können die Bereiche, die im Querschnitt freigehalten sind, nämlich in dem Bereich der Ecken zwischen den Tangentialebenen, Fettdepots angelegt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Lageranordnung für eine drehbare Welle (3) in ein aus Kunststoff bestehendem Gehäuse (1), wobei die Innenwand (4) des Gehäusedurchbruchs (2) das Lager für die Welle (3) bildet und derart geformt ist, daß die Welle (3) nicht in allen Punkten die Innenwand berührt, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand mehrere Tangentialebenen (5,6,7,8,9,10) bildet, die an der Welle (3) anliegen.

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangentialebenen (5-10) sich über die gesamte Länge des Gehäusedurchbruchs erstrecken.

3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch im Querschnitt ein gleichmäßiges Vieleck bildet.

4. Lageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vieleck ein Sechseck ist.