DE2028176A1

DE2028176A1 - Gleitlager, insbesondere fur Kreuz gelenke in Schalt und Lenkeinnchtungen von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2028176A1
Application number: DE19702028176
Authority: DE
Inventors: Günther Dipl Ing 2845 Damme Ulderup Jürgen Dr 4991 Haldem Lange
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1970-06-09
Filing date: 1970-06-09
Publication date: 1971-12-16
Also published as: GB1356983A

Description

Lemforder Metallwaren AG, Lemförde / Hann.

"Gleitlager, insbesondere für Kreuzgelenke in Schalt- und Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen¹¹

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleitlager, insbesondere für Kreuzgelenke in Schalt- und Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen, das aus einem äusseren starren Lagerglied aus Metall o.dergl. und einer inneren Gleitbüchse aus Kunststoff besteht.

Um solche Gelenke möglichst einfach und billig herstellen zu können, ist man bestrebt, die genaue Bearbeitung der Lagerflächen der Gelenkglieder auszuschalten oder auf ein Mindestmass zu beschränken. Zu diesem Zweck werden die Gleitbüchsen aus Kunststoff in der Weise hergestellt, daß der als Lagerwerkstoff dienende Kunststoff in einen zwischen den metallischen Lagergliedern gebildeten ringförmigen Hohlraum eingespritzt oder in sonstiger Weise eingebracht wird mit dem Ziel, zwischen der äusseren Umfangsflache der Gleitbüchse und der Innenfläche des äusseren metallischen Lagergliedes eine Haftverbindung zu schaffen, wobei dann die innere Umfangsfläche der Kunststoffbüchse die Gleitfläche gegenüber dem zu lagernden Teil bildet.

Ein solches Gleitlager hat aber verschiedene Mangel, Bei der Verwendung von Kunststoff als Gleitschicht hat sich gezeigt, daß zwischen diesem Werkstoff und der Metallfläche des äusseren Lagergliedes eine ausreichende Haftverbindung ohne zusätzliche Vorkehrungen nicht erzielbar ist. Zumindest

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muss die Metallfläche aufgerauht werden oder sie wird mit Vertiefungen oder Durchbrüchen versehen, um den eingeformten Kunststoff mehr oder weniger sicher zu verankern. Das aber erfordert eine entsprechende Bearbeitung der Teile, wodurch die Herstellung des Lagers sowie dessen Montage kompliziert und verteuert wirdβ

Bei derart hergestellten Lagern ist es weiter nachteilig, daß sich ein genaues oder gar vorherbestimmbares Laufspiel zwischen den Gleitflächen infolge der beim Abkühlen des Kunststoffes eintretenden Querschnittsveränderungen des Lagerwerkstoffes bei diesen Lagern nicht ohne weiteres erreichen lässt, d.h. eine genaue und gleichmässige Lagerung auf der ganzen Lagerfläche des Zapfens nicht eintritt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gleitlager zu schaffen, das einfach im Aufbau ist und sich leicht und preisgünstig herstellen lässt, bei dem keine schädlichen Verformungen der Lagerflächen zu erwarten sind und das neben günstigen Belastungsverhältnissen für die Lagereiemente die Forderung nach einem genauen und vorherstimmbaren Laufspiel zwischen den Gleitflächen erfüllt.

Demgemäss besteht die Erfindung darin, daß einerseits das erforderliche Laufspiel zwischen den gleitenden Teilen und andererseits ein ausreichender Festsitz der Gleitbüchse auf dem zu lagernden Teil, beispielsweise einem Gelenkzapfen, unter Ausnutzung der Schrumpfwirkung des die Gleitbüchse bildenden Kunststoffes erzeugt ist.

Die Herstellung des Lagers erfolgt erfindungs^°mäss in der Weise, daß der Kunststoff für die Gleitbüchse in einen durch das äussere Lagerglied und einen in dieses eingesetzten

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zylindrischen Formkern gebildeten Ringraum eingespritzt oder eingegossen wird, derart, daß sich das Formstück infolge der beim Erkalten des Kunststoffes einsetzenden Schrumpfung, von der als Formwand dienenden Innenfläche des äusseren Lagergliedes löst und nach dem Entfernen des Formkerns mit einem gegenüber diesem verringerten Durchmesser zusammen mit dem Lagerglied auf den zu lagernden Teil mit Vorspannung aufgepresst wird.

Mit einem nach der Erfindung ausgebildeten und hergestellten Gleitlager werden verschiedene Vorteile erzielt.

Ein Vorzug der Erfindung besteht darin, daß trotz billiger Herstellung des Lagers ein genaues und ein vorherbestimmbares Lagerspiel lediglich durch entsprechende Wahl des Lagerzapfendurchmessers erreichbar ist, wobei der Durchmesser des zu lagernden Gelenkzapfens im Bereich des Schrumpfmaßes der Gleitbüchse kleiner, gleich oder grosser als der Durchmesser des beim Einspritzen des Kunststoffes verwendeten zylindrischen Formkerns sein kann. Gleiche Lager haben also mit gleichem Zapfendurchmesser stets das gleiche Laufspiel, wobei die Spieltoleranz in etwa gleich der Zapfentoleranz ist.

Ein weiterer beachtlicher Vorteil ergibt sich daraus, daß unter Ausnutzung der als Folge des grossen Wärmeausdehnungskoeffizienten eintretenden starken Schrumpfung des Kunststoffes ohne zusätzliche Verankerungen ein ausreichend fester Sitz der Gleitbüehse auf dem Gelenkzapfen erzielt wird.

Durch die Schrumpfung des Kunststoffes wird weiter erreicht, daß das erforderliche Laufspiel zwischen der Innenfläche des

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äusseren Lagergliedes und der Aussenfläche der Gleitbüchse entsteht, d.h. die Gleitflächen werden vom zu lagernden Gelenkzapfen fort weiter nach aussen verlagert. Dies führt zu einer merklichen Verringerung der spezifischen Gleitflächenbelastung. Beispielsweise würde bei einem Lagerzapfen mit einem Durchmesser von 13 mm und einer Wandstärke der Gleitbüchse von 2 mm die spezifische Belastung der Gleitflächen um etwa 24 % herabgesetzt.

Im Sinne einer billigen Herstellung von Gleitlagern ist es von besonderem Vorteil, wenn als äusseres Lagerglied eine dünnwandige Lagerhülse verwendet wird, die spanlos im Tiefziehverfahren mit vollkommen glatten Oberflächen preisgünstig herstellbar ist, da hierbei jede Näharbeit entfällt.

Zur Durchführung des Verfahrens ist es ferner zweckmässig, den einen und gegebenenfalls auch den anderen Rand des äusseren Lagergliedes vor dem Einbringen des Kunststoffes derart einzubördeln, daß er zusammen mit dem zylindrischen Formstempel einen geschlossenen Formraum bildet.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemässe Gleitlager und seine Herstellung an einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.

Die Abb. zeigt ein einseitig offenes Lager im Längsschnitt. Bei dieser Ausführung, die vornehmlich für die Abstützung der Zapfen von Kreuzgelenken verwendet wird, ist das äussere Lagerglied mit 1 bezeichnet, das gleichzeitig das Lagergehäuse für die übrigen Lagerelemente bildet. Dieses Lagerglied besteht aus einer dünnwandigen, spanlos gezogenen Hülse aus Stahlblech, die einseitig durch einen Boden 2 geschlossen ist und

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falls erwünscht nach ihrer Formgebung lediglich noch gehärtet, aber nicht mehr nachgearbeitet zu werden braucht. In die durch den eingebördelten Eandflansch 3 der Lagerhülse 1 begrenzte Öffnung ist ein zylindrischer Stempel A mit einem gegenüber dessen Durchmesser eingezogenen Ansatz 5 eingesetzt, wobei der Ansatz als Formkern dient. Der so gebildete ringförmige Hohlraum ist oben durch den den Stempel 4· umschliessenden Flansch 3 der Lagerhülse 1 abgedeckt. Im Stempel 4 ist oberhalb des Kernansatzes 5 ein .trichterförmiger Einlass 6 vorgesehen, der an der Übergangsfläche 7 zwischen dem Stempel und dem Kernansatz in den Formraum mündet, und durch den der flüssige Kunststoff in den Formraum eingespritzt wird.

Wenn der Formraum mit dem Kunststoff ausgefüllt ist, tritt während der Abkühlung eine starke Schrumpfung des Werkstoffes ein, wodurch sich das Formstück, nämlich die Gleitbüchse 8, von der Innenwandfläche der Lagerbüchse 1 löst und ihr Durchmesser sich nach Entfernung des Formkerns etwa um das Maß | verringert. Bei der Verwendung einer so hergestellten Lagerbüchse können nun wahlweise Gelenkzapfen gelagert werden, die im Bereich des Schrumpfmaßes liegende unterschiedliche Durchmesser haben, und zwar kleiner, gleich oder grosser als der Durchmesser des Formkerns. Dabei wird beim Aufpressen der Gleitbüchse auf den Lagerzapfen in einem Arbeitsvorgang gemeinsam mit der Lagerhülse 1 ein fester Schrumpfsitz der Gleitbüchse erzielt und gleichzeitig eine Lagerung des Zapfens mit einem jeweils gewünschten genauen Laufspiel ^ zwischen der Lagerbüchse 1 und der Gleitbüchse 8 in einfacher Weise, d.h. ohne aufwendige Nacharbeit rid ohne daß besondere Mittel eingesetzt werden müssen, um einen guten Lagersitz sicherzustellen. Auch der Zusammenbau des Lagers ist sehr einfach.

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Claims

Patentansprüche

Gleitlager, insbesondere für Kreuzgelenke in Schalt- und Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem äusseren starren Lagerglied aus Metall oäer dergl. und einer inneren Gleitbüchse aus geeignetem, insbesondere abrieb- und ölfestern Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits das erforderliche Laufspiel zwischen den gleitenden Teilen und andererseits ein ausreichender Festsitz der Gleitbüchse auf dem zu lagernden Teil, beispielsweise einem Gelenkzapfen, unter Ausnutzung der Schrumpfwirkung des die Gleitbüchse bildenden Kunststoffes erzeugt ist.
2.)Verfahren zur Herstellung eines Gleitlagers nach Anspruch 1, ^v dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff für die Gleitbüchse in einen, in an sich bekannter Weise durch das äussere Lagerglied und einem in diese eingesetzten zylindrischen Formkern gebildeten fiingraum eingebracht wird, derart, daß sich das Formstück infolge der beim Erkalten des Kunststoffes einsetzenden Schrumpfung von der als Formwand dienenden Innenfläche des äusseren Lagergliedes löst und nach dem Entfernen des Formkerns mit einem gegenüber diesem verringerten Durchmesser zusammen mit dem äusseren Lagerglied auf den zu lagernden Teil mit Vorspannung aufgepresst wird.
3· Gleitlager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine und gegebenenfalls auch der andere Band des äusseren Lagergliedes vor dem Einbringen des Kunststoffes derart eingebördelt ist, daß er zusammen

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mit dem zylindrischen Formstempel einen Formraum bildet.
4. Gleitlager nach Anspruch 1 ■■- 3» dadurch gekennzeichnet, daß das aussere Lagerglied aus einer spanlos hergestellten dünnwandigen Lagerhülse besteht.

4.6.70 Le/L

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