DE3922052C2

DE3922052C2 - Wartungsfreies Gleitlager für Kraftwagentürscharniere

Info

Publication number: DE3922052C2
Application number: DE3922052A
Authority: DE
Inventors: Bernd-Alfred Dipl Ing Klueting
Original assignee: ED Scharwachter GmbH and Co KG
Current assignee: Ed Scharwaechter 42855 Remscheid De GmbH
Priority date: 1989-07-05
Filing date: 1989-07-05
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: DE3922052A1

Description

Wartungsfreies Gleitlager für Kraftwagentürscharniere, deren Scharnierstift in dem oder den Scharnieraugen, in welchen er Laufsitz hat, vermittels Lagerbuchsen aus wartungsfreiem La germaterial gelagert ist und bei denen die Lagerbuchsen aus wartungsfreiem Lagermaterial aus einem Verbundwerkstoff mit einem tragenden durch eine Schutzschicht gegen Korossion ge schützten Metallrücken, insbesondere einem Stahlrücken oder einem Metalldrahtgeflecht, mindestens einer auf diesen aufge brachten porösen Schicht, insbesondere aus Bronze, sowie einer weiteren porösen und mit festen Schmierstoffen, wie PTFE oder Blei gefüllten Schicht, vorzugsweise gleichfalls aus Bronze, und gegebenenfalls einer Einlaufschicht bestehen.

Aus wenigstens drei Schichten bestehende Verbund-Gleitlagerwerk stoffe, wie sie unter Anderem aus der DE-Broschüre "Trockenlager und Trockenlagerwerkstoffe", Karl Schmidt GmbH, Neckarsulm Seite 4 bis 7 bekannt und bei geringem Verschleiß und geringer Em pfindlichkeit gegenüber Kantenbelastung hoch belastbar sind, weisen insbesondere bei geringen Gleitgeschwindigkeiten eine niedrige Reibungszahl auf und können zur Herstellung engster Lagerspiele mittels Reiben oder Feindrehen mechanisch bear beitet werden.

Lagerbuchsen aus derartigen Verbundwerkstoffen sind, z. B. aus der DE-AS 21 59 801, auch zur wartungsfreien Lagerung von Kraft wagentürscharnieren bekannt und werden dort eingesetzt, um ohne Bearbeitungsaufwand einen möglichst langzeitigen geräuschfreien Betrieb der Türscharniere zu gewährleisten. Eine besonders für die Anwendung bei Kraftwagentürscharnieren vorteilhafte Eigen schaft solcher Lagerbuchsen aus Verbundwerkstoffen besteht wei terhin darin, daß sie in der Lage sind ohne Beeinträchtigung ihrer Funktion durch Eigenverformung geringe Fluchtungsfehler zwischen den beiden zu einer Türscharnierachse gehörigen Schar nieren auszugleichen.

Für als geschlossene Hülsen ausgebildete selbstschmierende Lager für drehende Wellen, deren Hülsen aus einem gesinterten porösen Werkstoff bestehen, ist gemäß der DE-OS 24 11 907 bereits vorge sehen worden, die Hülse an ihrem Außenumfang mit radialen am Lagersitz zur Anlage kommenden oder mit dem Lagersitz in Ein griff gelangenden Vorsprüngen oder Leisten zu versehen, um einerseits eine möglichst spielfreie Lagerung der Welle zu er reichen und andererseits zugleich auch eine Beeinträchtigung der selbstschmierenden Eigenschaften des Lagers durch Verformung, insbesondere Zusammenquetschen, der Poren des porösen Werkstof fes zu vermeiden.

Besonders für die Lagerung schnellaufender Wellen ist es ferner auch bereits bekannt in die Oberfläche des Lagermaterials Schmiertaschen oder dergl. zur Aufnahme eines zusätzlichen Schmiermittels einzubringen.

Nachteilig ist bei der Verwendung von Lagerbuchsen aus Verbund- Gleitlagerwerkstoffen der eingangs erwähnten Art für die war tungsfreie Lagerung von Kraftwagentürscharnieren jedoch der Um stand, daß die für diesen Verwendungszweck erforderlichen ge rollten Buchsen im freien Zustand nicht geprüft werden können, so daß, wenn eine aufwendige mechanische Bearbeitung der in die Scharnieraugen eingesetzten Buchsen vermieden werden soll, die Einhaltung der gerade für Kraftwagentürscharniere unbedingt er forderlichen geringen Lagerspiele sehr problematisch ist. Andererseits kommt bei Massenteilen, wie es Kraftwagentürschar niere nun einmal sind, eine mechanische Nachbearbeitung der in die Scharnieraugen eingesetzten Lagerbuchsen aus Kostengründen nicht in Betracht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein wartungs freies Gleitlager für Kraftwagentürscharniere zu schaffen, wel ches unter Ausnutzung der für Gleitlager-Verbundwerkstoffe der vorgenannten Art charakteristischen Eigenschaften einerseits eine dauerhafte wartungsfreie Lagerung des Scharnierstiftes und andererseits ohne besonderen Bearbeitungsaufwand gleichzeitig auch die Einhaltung engster Lagerspiele, insbesondere auch in einer wenigstens teilweise automatisierten Serienfertigung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch ge löst, daß mindestens die dem Scharnierstift zugeordnete Oberfläche des Verbund-Gleitlagermaterials mit einer aus durch zueinander pa rallellaufende linienförmige Erhöhungen und Vertiefungen gebil deten Profilierung versehen ist, wobei die Kuppen der Erhöhungen der Oberflächenprofilierung des Verbund-Gleitlagermaterials des sen kleinsten Innendurchmesser begrenzen, der kleiner ist als der Außendurchmesser eines im Rahmen des Fertigungsspiels mit Untermaß ausgebildeten Scharnierstiftes. Dadurch wird in jedem Falle eine mehr oder minder linienförmige oder streifenförmige Anlage der Umfangsfläche des Scharnierstiftes an den linienför migen Erhöhungen der Oberflächenprofilierung des Lagermaterial s erzielt, die im Zuge des Einpressens des Scharnierstiftes in die Lagerbuchse einen gewissen Toleranzausgleich im Sinne der Ein haltung eines engsten Lagerspieles auch bei größeren Toleranzen zwischen Buchse und Scharnierstift dadurch ermöglicht, daß bei einem Übermaß des Scharnierstiftes die Kuppen der linienförmigen Erhöhungen der Profilierung zu den parallellaufenden Vertiefun gen hin abgedrängt werden, während Scharnierstifte mit Untermaß an den den kleinsten Innendurchmesser der Buchse begrenzenden Kuppen der Erhöhungen der Profilierung anliegen, wobei der durch die Kuppen der Erhöhungen der Profilierung begrenzte Innendurch messer kleiner ist als der einer spiel freien Lagerung entspre chende, durchschnittliche Lagerdurchmesser. Die jeweils erfor derliche Höhe der Erhöhungen hängt dabei naturgemäß auch von der Härte des verwendeten Gleitlager-Verbundwerkstoffes ab.

Eine solche linien- oder streifenförmige Anlage des Scharnier stiftes an der Lagerbuchse ist infolge der hohen Belastbarkeit des Verbundwerkstoffes auch bei Scharnierlagerungen für Kraftwa gentüren hinnehmbar und hat darüberhinaus auch noch den Vorteil, daß gleichzeitig auch eine Verbesserung des Ausgleichs von Fluchtungsfehlern zwischen zwei zu einer Türscharnierachse gehö rigen Scharnieren erzielt wird.

Gemäß einer besonders bevorzugten Verwirklichungsform der Erfin dung ist vorgesehen, daß die Erhöhungen und Vertiefungen in der dem Scharnierstift zugewandten Oberfläche des Lagermaterial s im Querschnitt wellenförmig ausgebildet sind, wodurch sich auch bei einem Scharnierstift mit Untermaß noch eine für die sichere Ab stützung der Lagerkräfte ausreichend breite streifenförmige An lage an den Erhöhungen der Lagerbuchsenoberfläche ergibt.

Im einzelnen kann weiterhin vorgesehen sein, daß die wellenför migen Erhöhungen und Vertiefungen in der dem Scharnierstift zugewandten Oberfläche des Lagermaterial s zur Lagerachse para llel verlaufend oder gegebenenfalls auch quer verlaufend ausge richtet sind.

Entsprechend der Einbaulage des Scharnieres in der Fahrzeugka rosserie und damit entsprechend der Hauptbelastungsrichtung der Scharnierlagerung kann selbstverständlich auch eine schrägver laufende oder schraubenlinienförmige Ausrichtung der jeweils zueinander parallel verlaufend angeordneten Wellenberge und Wellentäler der Oberflächenprofilierung des Lagermaterials vorgesehen werden.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die Oberflächenprofi lierung des Verbund-Gleitlagermaterials durch Prägen, insbeson dere Walzen, der porösen Bronzeschicht und der mit festen Schmierstoffen gefüllten Schicht gebildet sind, wobei die Ober flächenprofilierung vor dem Rollen des Materials zu Buchsen hergestellt wird.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispie le im Einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Lagerbuchse aus Verbund- Gleitlagermaterial;

Fig. 2 eine ausschnittweise Längsschnittdarstellung der Lagerbuchse gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine ausschnittweise Querschnittdarstellung der Lagerbuchse gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Lagerbuchse aus einem auf einem Stützgewebe aufgebauten Verbund-Gleit lagermaterial;

Fig. 5 eine ausschnittweise Längsschnittdarstellung der Lagerbuchse gemäß Fig. 4;

Fig. 6 eine ausschnittweise Querschnittdarstellung der Lagerbuchse gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine ausschnittweise Darstellung gemäß Fig. 3 bzw. 6 nach dem Einsetzen eines Scharnierstiftes mit untermaß;

Fig. 8 eine ausschnittweise Darstellung gemäß Fig. 3 bzw. 6 nach dem Einsetzen eines Scharnierstiftes mit Normalmaß.

Der zu einer als Bundbuchse ausgebildeten Lagerbuchse 1 gerollte Gleitlager-Verbundwerkstoff besteht bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem mit einer Korossions schutzschicht 2 versehenen Stahlrücken 3, einer auf diesen auf gebrachten porösen Schicht 4 aus Bronze und einer mit PTFE und Blei gefüllten Gleitschicht 5. Bei dem in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist als tragende s Element an stelle eines Stahlrückens ein Stützgewebe 6 vorgesehen, welches in die poröse Schicht 4 aus Bronze eingebettet ist. Die Gleitla ger-Oberfläche ist, wie insbesondere aus den Darstellungen der Fig. 3 und 6 ersichtlich mit einer durch zueinender parallel verlaufende Erhöhungen 7 und Vertiefungen 8 gebildeten Profilie rung 9 versehen. Die Oberflächenprofilierung 9 ist durch Prägen, insbesondere Walzen der Schichten 4 und 5 des Verbund-Gleitla germaterials erzeugt, wie sich insbesondere aus den Fig. 3 und 6 aufgezeigten Verformung 11 der porösen Schicht aus Bronze ergibt. Die Oberflächenprofilierung ist dabei im gezeigten Aus führungsbeispiel ferner mit Erhöhungen 7 und Vertiefungen 8 parallel zur Lagerachse 10 verlaufend angeordnet. In den gezeig ten Ausführungsbeispielen überragen die Kuppen der Erhöhungen 7 die Normalstärke H des Verbund-Gleitlagermaterials um den Betrag h, während die Vertiefungen 8 der Normalstärke des Verbund- Gleitlagermaterials gegenüber um den gleichen Betrag h nach un ten durchgewölbt sind, wobei die Kuppen der Erhöhungen 7 den kleinsten Durchmesser der Lagerbuchse 1 begrenzen, während sich der mindestens theoretisch größtmögliche Durchmesser der Lager buchse 1 durch die Normalstärke H des Verbund-Gleitlagermate rials ergibt. Beim Einsetzen eines Scharnierstiftes 12 mit Untermaß werden, wie in der Fig. 7 dargestellt, die Erhöhungen 7 im Bereich ihrer Kuppen nur geringfügig verformt, so daß sich zwar verhältnismäßig schmale, jedoch für eine ausreichende Trag fähigkeit des Lagers noch ausreichende streifenförmige Anlage flächen 13 für den Scharnierstift 12 ergeben. Beim Einsetzen eines Scharnierstiftes 12 mit Normalmaß werden die Erhöhungen 7 durch teilweises Abdrängen von Material zu den Vertiefungen 8 hin stärker verformt, so daß sich breitere streifenförmige Anla geflächen 14 für den Scharnierstift ergeben. Beim Einsetzen eines Scharnierstiftes mit Übermaß werden analog die Erhöhungen 7 noch stärker verformt und entsprechend breitere streifenför mige Anlageflächen erzeugt. Insgesamt ermöglicht die durch Prä gen oder Walzen gebildete Oberflächenprofilierung des Verbund- Gleitlagerwerkstoffes daher auch ohne aufwendige Bearbeitung der Lagerbüchsen einen weitgehenden Toleranzausgleich bei der Her stellung wartungsfrei gelagerter Türscharniere für Kraftwagen türen.

Claims

1. Wartungsfreies Gleitlager für Kraftwagentürscharniere, deren Scharnierstift in dem oder den Scharnieraugen, in welchen er Laufsitz hat, vermittels Lagerbuchsen aus wartungsfreiem La germaterial gelagert ist und bei denen die Lagerbuchsen aus wartungsfreiem Lagermaterial aus einem Verbundwerkstoff mit einem tragenden durch eine Schutzschicht gegen Korossion ge schützten Metallrücken, insbesondere einem Stahlrücken oder einem Metalldrahtgeflecht, mindestens einer auf diesen auf gebrachten porösen Schicht, insbesondere aus Bronze, sowie einer weiteren porösen und mit festen Schmierstoffen, wie PTFE oder Blei gefüllten Schicht, vorzugsweise gleichfalls aus Bronze, und gegebenenfalls einer Einlaufschicht beste hen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die dem Scharnierstift (12) zugeordnete Oberfläche des Verbund- Gleitlagermaterials mit einer aus durch zueinander parallellau fende linienförmige Erhöhungen (7) und Vertiefungen (8) ge bildeten Profilierung (9) versehen ist, wobei die Kuppen der Erhöhungen (7) der Oberflächenprofilierung (9) des Verbund- Gleitlagermaterials dessen kleinsten Innendurchmesser be grenzen, der kleiner ist als der Außendurchmesser eines im Rahmen des Fertigungsspiels mit Untermaß ausgebildeten Scharnierstiftes (1).

2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen (7) und Vertiefungen (8) in der dem Scharnierstift (12) zugewandten Oberfläche (9) des Verbund-Gleitlagermate rials im Querschnitt wellenförmig ausgebildet sind.

3. Gleitlager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenförmigen Erhöhungen (7) und Vertiefungen (8) in der dem Scharnierstift (12) zugewandten Oberfläche (5) des Verbund-Gleitlagermaterials zur Lagerachse (10) parallel verlaufend ausgerichtet sind.

4. Gleitlager nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenförmigen Erhöhungen (7) und Vertiefungen (8) in der dem Scharnierstift (12) zugewandten Oberfläche (9) des Verbund-Gleitlagermaterials im Winkel, insbesondere quer zur Lagerachse (10) verlaufend ausgerichtet sind.

5. Gleitlager nach einem oder mehreren der voraufgehenden An sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflä chenprofilierung (5) des Verbund-Gleitlagermaterials durch Prägen der porösen Bronzeschicht (4) und der mit festen Schmierstoffen gefüllten Schicht (5) gebildet ist.