DE4422550C1 - Gelenklager zur Schwenklagerung eines Überrollbügels von Cabriolets oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenklager zur Schwenklagerung eines Überrollbügels von Cabriolets oder dergleichen der im Oberbe­ griff des Hauptanspruches angegebenen Art.

Ein derartiges Gelenklager ist aus dem Serienfahrzeugbau, z. B. vom SL-Cabriolet der Mercedes-Benz AG, bereits bekannt, wobei der insgesamt U-förmige Überrollbügel im Endbereich seiner beiden seitlichen Bügelschenkel über jeweils eines dieser Gelenklager am Aufbau der Karosserie gelagert ist. Das bekannte Gelenklager ist ein handelsübliches Hochleistungslager aus Stahl, mit dem sich auftretende Winkelabweichungen zwischen den Mittellängs­ achsen von äußerer und innerer Tragbuchse von etwa 3 Grad pro­ blemlos ausgleichen lassen. Das Gleitringpaar ist dabei auf die Belastungen bei einem Überschlag des Cabriolets ausgelegt und somit entsprechend teuer in der Herstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gelenklager der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß eine kostengünstigere Herstellung des Gelenklagers möglich wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Merkmale des Hauptanspruchs.

Aus den übrigen Ansprüchen gehen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung hervor.

Nachfolgend sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.

In der Darstellung zeigen:

Fig. 1 eine bekannte Anordnung eines Überrollbügels eines Cabriolets in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eines der Gelenklager des Überrollbügels nach der gattungsgemäßen Art,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß abge­ wandeltes Gelenklager,

Fig. 4 eine erste Variante zum Gelenklager nach Fig. 3,

Fig. 5 eine zweite Variante zum Gelenklager gemäß Fig. 3,

Fig. 6 eine dritte Variante zum Gelenklager nach Fig. 3,

Fig. 7 die äußere Tragbuchse des Gelenklagers von Fig. 6 im Querschnitt, und

Fig. 8 das Gleitringpaar des Gelenklagers von Fig. 6 in einer Stirnansicht.

Ein nur im hinteren Bereich angedeutetes Cabriolet 1 mit ver­ senkbarem Faltverdeck weist in bekannter Weise einen Überroll­ bügel 2 auf, der aus einer abgesenkten Ruhestellung bei Bedarf in eine aufgerichtete Schutzstellung hochschwenkbar ist. Hierzu ist der insgesamt U-förmige Überrollbügel 2 im Endbereich seiner seitlichen Schenkel nahe den seitlichen Bordwänden der Karosse­ rie 3 um eine horizontale Fahrzeugquerachse schwenkbar gelagert. Zur Schwenklagerung ist jedem der beiden Schenkel des Überroll­ bügels 2 ein Gelenklager 4 zugeordnet, das die Schenkelenden ge­ lenkig mit einem Halteaufbau der Karosserie 3 verbindet. Um eine Schwenkbetätigung des Überrollbügels 2 zwischen seiner mit durchgehenden Linien gezeichneten Ruhestellung und seiner um etwa 50° hochgeschwenkten Schutzstellung zu ermöglichen, ist an den seitlichen Schenkeln des Überrollbügels 2 jeweils ein teles­ kopartiges Arbeitselement 5 angeschlossen, das sich etwa tangen­ tial zur Kreisbahn der seitlichen Schenkel nach unten erstreckt. Dabei ist das untere Ende des Arbeitselements 5 karosseriefest angelenkt, während das obere Ende des Arbeitselements 5 in einem Abstand zum Gelenklager 4 am zugeordneten Schenkel des Überroll­ bügels 2 angelenkt ist.

Auf Knopfdruck oder unter Auslösung durch eine einen drohenden Überschlag des Cabriolets 1 signalisierende Sensorik fahren die Arbeitselemente 5 aus und drücken den Überrollbügel 2 in seine aufgerichtete Schutzstellung, in der er durch nicht gezeigte Verriegelungsmittel blockiert wird.

In der Schnittdarstellung nach Fig. 2 ist das Gelenklager 4 am linken Schenkel des Überrollbügels 2 zu sehen, das spiegelsymme­ trisch zum nicht gezeigten rechten Gelenklager ausgebildet ist. Dieses Gelenklager 4 des bekannten Überrollbügels 2 umfaßt eine äußere Tragbuchse 6 in Form eines hohlzylindrischen Rohrs, die einteilig ausgebildet ist, eine innere Tragbuchse 7 mit stufig verjüngtem Mittelbereich, die aus zwei Teilen zusammengesteckt ist, einen Außenring 8 eines Gleitringpaars und einen vom Außen­ ring 8 teilweise umschlossenen Innenring 9 des Gleitringpaars. Die Tragbuchse 6 durchsetzt mit ihren Endbereichen zugeordnete Löcher in den Seitenwänden des aus gepreßten Stahlblechen beste­ henden Überrollbügels 2 und ist an ihrem Außenumfang mit den Seitenwänden verschweißt. In die Tragbuchse 6 ist der Außenring 8 paßgenau eingeschoben und durch Einpressen oder dergleichen drehsicher im Mittelbereich der Tragbuchse 6 positioniert. An seinem Innenumfang ist der Außenring 8 im Querschnitt gesehen konkav gewölbt und liegt flächig im Mittelbereich der unter gleichem Krümmungsradius konvex gewölbten Umfangsfläche des In­ nenrings 9 an. Der insgesamt einen etwa kreisabschnittförmigen Querschnitt aufweisende Innenring 9 umschließt paßgenau die stufig abgesetzten Endbereiche der axial geteilten Tragbuchse 7 und ist somit zwischen den Ringstirnflächen des Absatzes axial positioniert. Zwischen dem Außenumfang der Tragbuchse 7 und dem Innenumfang der Tragbuchse 6 ist beidseitig des Außenrings 8 ein Ringspalt 10 vorhanden, der eine Hemmung des Gleitvorgangs zwi­ schen Außenring 8 und Innenring 9 des Gleitringpaars verhindert, wenn es zum Verkanten der Tragbuchse 7 in der Tragbuchse 6 kommt. Ein solches Verkanten kann durch Verwindungen der Karos­ serie 3 z. B. beim Überfahren eines Bordsteins oder dergleichen zustandekommen. Solche Ereignisse bewirken lediglich eine seit­ liche Gleitverlagerung des Außenrings 8 auf dem Innenring 9 und können somit den Aufrichtvorgang des Überrollbügels 2 nicht ver­ hindern.

Karosserieseitig wird das Gelenklager 4 von einem Halteaufbau abgestützt, der aus einer verstärkten Kastensäule 11 der Karos­ serie 3 besteht. Zur Festlegung im Hohlquerschnitt der Kasten­ säule 11 wird diese quer von einer Durchsteckschraube 12 durch setzt, deren Schraubenkopf unter Zwischenlage einer Unterleg­ scheibe 13 auf der außenliegenden Wand der Kastensäule 11 abge­ stützt ist. Auf den durch die Bohrung der zweiteiligen Trag­ buchse 7 hindurchgesteckten Gewindeschaft der Durchsteckschraube 12 ist eine Gewindeplatte 13 aufgedreht und angezogen, die auf der gegenüberliegenden Wand der Kastensäule 11 abgestützt ist. Da die Tragbuchse 7 mit ihren Stirnenden auf den Innenseiten der seitlichen Kastensäulenwände anliegt, mit den Ringstirnflächen ihres stufigen Absatzes an den Flanken des Innenrings 9 abge­ stützt ist und zwischen den Enden ihrer beiden Buchsenteile etwas Spiel vorgesehen ist, werden durch den Anziehvorgang der Durchsteckschraube 12 gleichzeitig der Innenring 9 zwischen den Buchsenteilen und die Tragbuchse 7 zwischen den Wänden der Kastensäule 11 axial verspannt und damit drehgesichert.

Um bei Aufrechterhaltung der Funktionssicherheit eine kosten­ günstigere und leichtere Ausbildung des aus dem Stand der Tech­ nik vorbekannten Gelenklagers 4 aus Stahl zu ermöglichen, sind verschiedene Ausführungsformen entwickelt worden, die nachfol­ gend nur hinsichtlich ihrer Unterschiede zum vorbekannten Ge­ lenklager 4 näher erläutert sind.

Beim in Fig. 3 gezeigten Gelenklager 4.1 ist die innere Trag­ buchse 7.1 als einteilige hohlzylindrische Stahlhülse mit kon­ stanter Wanddicke ausgebildet, wodurch sie kostengünstig durch Ablängen von einem Rohr herstellbar ist. Der Innenring 9.1 weist die gleiche Länge auf wie die Tragbuchse 7.1, wobei der hohl­ zylindrische Grundquerschnitt des Innenrings 9.1 im Mittelbe­ reich seiner Länge zum erhabenen, konvexen Rundquerschnitt ver­ dickt ist. Dabei besteht der Innenring 9.1 aus Kunststoff und ist kostengünstig als Dreh- oder Formteil ausgebildet. Falls eine axiale Klemmung des auf die Tragbuchse 7.1 aufgeschobenen Innenrings 9.1 zur Drehsicherung nicht ausreicht, kann zusätz­ lich eine Klebeverbindung zwischen Innenumfang des Innenrings 9.1 und Außenumfang der Tragbuchse 7.1 vorgesehen sein.

Der auf dem Innenring 9.1 gleitgelagerte Außenring 8.1 Ist eben­ falls als hohlzylindrischer Hülsenkörper aus Kunststoff ausge­ bildet, der sich über die gesamte Länge der äußeren Tragbuchse 6.1 erstreckt. Im Mittelbereich weist der Außenring 8.1 die konkave Hohlkehle auf, in welche die Rundkuppe des Innenrings 9.1 eingreift. Von einem Ende des Außenrings 8.1 steht radial ein Ringbund 8.1a ab, der an der zugeordneten Ringstirnseite der Tragbuchse 6.1 anliegt und einteilig an den Außenring 8.1 ange­ formt ist. Die entgegengesetzte Ringstirnseite der Tragbuchse 6.1 ist von mehreren Clipshaken 8.1b hintergriffen, die über den Umfang des Außenrings 8.1 verteilt radial von diesem abstehen. Um die Federelastizität der an den Außenring 8.1 angeformten Clipshaken 8.1b zu verbessern, ist der Außenring 8.1 in seinem Endbereich mit mehreren Längsschlitzen 14.1 versehen, die je­ weils zwischen benachbarten Clipshaken 8.1b verlaufen. Da der Ringbund 8.1a und Clipshaken 8.1b die Tragbuchse 6.1 auf ent­ gegengesetzten Seiten hintergreifen, ist eine zuverlässige axia­ le Festlegung des Außenrings 8.1 in der Tragbuchse 6.1 gegeben. Falls der Reibschluß des Außenrings 8.1 in der Tragbuchse 6.1 nicht zur Mitdrehsicherung zwischen beiden ausreicht, kann auch zwischen den Umfangsseiten von Außenring 8.1 und Tragbuchse 6.1 eine Verklebung vorgesehen sein. Anstelle einer Verklebung kann alternativ zwischen Außenring 8.1 und Tragbuchse 6.1 bzw. Innen­ ring 9.1 und Tragbuchse 7.1 auch ein Formschluß z. B. durch eine feine Kerbverzahnung vorgesehen sein.

Gleiches gilt für den Außenring 8.2 des in Fig. 4 gezeigten Ge­ lenklagers 4.2, der im wesentlichen baugleich mit dem Außenring 8.1 ist. Der Außenring 8.2 ist allerdings in seinem Mittelbe­ reich, in dem er die Hohlkehle aufweist durch einen stufige Ein­ schnürung im Innendurchmesser reduziert. Aufgrund der radial innenwärts gerichteten Verdickung der Tragbuchse 6.2, mußte ein im Mittelbereich stufig vergrößerter Ringspalt 10.2 vorgesehen werden. Hierzu wurde der Außenring 8.2 mit einem dem Innenring 9 in der Querschnittsform entsprechenden Innenring 9.2 aus Kunststoff sowie einer zweiteiligen Traghülse 7.2 kombiniert, welche baugleich mit der Traghülse 7 ist.

Abgesehen vom Außenring 8.3 und von der äußeren Tragbuchse 6.3 ist das in Fig. 5 gezeigte Gelenklager 4.3 baugleich mit dem Ge­ lenklager 4.2. Beim Gelenklager 4.3 erstreckt sich der Außenring 8.3 entsprechend dem Außenring 8 nur über den Mittelbereich der Tragbuchse 6.3 besteht jedoch aus elastischem Kunststoff. In der Längenmitte des Außenrings 8.3 sind an den Außenumfang desselben zwei bis drei Noppen 8.3a angespritzt, die umfangsformschlüssig in zugeordnete Durchgangsbohrungen 15.3 der Tragbuchse 6.3 ein­ greifen. Beim Einschieben des Außenrings 8.3 in die Tragbuchse 6.3 in der richtigen Drehstellung schnappen die Noppen 8.3a selbsttätig in die zugeordneten Durchgangsbohrungen 15.3 ein, wobei der Innenring 9.3 vor der Montage des Außenrings 8.3 in diesen eingeklipst wird. Durch die formschlüssige Verbindung zwischen Außenring 8.3 und Tragbuchse 6.3 wird gleichzeitig eine axiale und eine Drehsicherung des Außenrings 8.3 in der Trag­ buchse 6.3 erreicht.

Gleiches gilt für das in Fig. 6 gezeigte Gelenklager 4.4, das abgesehen von der Tragbuchse 6.4 und dem Außenring 8.4 baugleich mit dem Gelenklager 4.3 ist. Um eine weiter vereinfachte Montage zu ermöglichen, sind an eine Ringstirnseite des Außenrings 8.4 unter diametrischer Anordnung vier Auslegerarme 8.4b ange­ spritzt, die sich achsparallel zur Mittellängsachse des Außen­ rings 8.4 erstrecken, wie im Zusammenhang mit der Einzeldarstel­ lung des Gleitringpaars in Fig. 8 sichtbar ist. Etwa mittig ihrer Länge stehen von der Außenseite der länglichen Ausleger­ arme 8.4b angespritzte Noppen 8.4a ab, die in der Einbaulage in zugeordnete Durchgangsbohrungen 15.4 der Tragbuchse 6.4 einge­ schnappt sind.

Wie im Zusammenhang mit der Einzeldarstellung der Tragbuchse 6.4 in Fig. 7 zu erkennen ist, weist die Tragbuchse 6.4 auf ihrer Innenumfangsseite vier längliche Führungsnuten 16.4 auf, in welchen die Auslegerarme 8.4b beim Einschieben des Außenrings 8.4 samt eingeklipstem Innenring 9.4 gleitgeführt sind. Aufgrund dieser Geradführung werden die Noppen 8.4a zwangsweise ihrer zu­ geordneten Durchgangsbohrung 15.4 zugeleitet. Zudem ist bei die­ ser Ausführungsform eine besonders drehsichere Anordnung des Außenrings 8.4 in der Tragbuchse 6.4 gegeben.

Die Gelenklager 4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 sind trotz ihrer Gleit­ ringpaare aus Kunststoff in der Lage die erforderlichen Normal­ betätigungszyklen prozeßsicher zu überstehen. Bei einem Über­ schlag des Cabriolets 1 reicht ihre Tragfähigkeit jedoch nicht zur Aufnahme der auftretenden Kräfte aus. In diesem Fall wirken jedoch die Tragbuchsenpaare nach Verformung der Gleitringpaare zusammen, so daß der Überschlagschutz trotzdem im vollen Umfang erhalten bleibt.

Claims (7)

1. Gelenklager zur Schwenklagerung eines Überrollbügels von Cabriolets oder dergleichen mit einer Tragbuchsenanordnung, die eine am Schenkel des Bügels angeordnete äußere Tragbuchse und eine ans zugeordneten Halteaufbau angeordnete innere Tragbuchse umfaßt, wobei die innere Tragbuchse in einem Umfangsabstand von der äußeren Tragbuchse umschlossen ist, und mit einer permanen­ ten Gleitlagerung der äußeren Tragbuchse auf der inneren Trag­ buchse über ein Gleitringpaar, das im Ringspalt zwischen innerer und äußerer Tragbuchse gehalten ist, wobei der Innenring des Gleitringpaars im Mittelbereich der Tragbuchsenlänge einen kon­ vexen Rundquerschnitt aufweist, mit dem er in eine formangepaßte Hohlkehle des Außenrings eingreift, und wobei der Außenring des Gleitringpaars unter axialer Abstützung an der äußeren Trag­ buchse in dieser gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) des Gleitringpaars aus Kunststoff besteht und mit radial abstehenden Mitteln versehen ist, die axial schiebesichernd mit der äußeren Tragbuchse (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) zusammenwirken.

2. Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (9.1, 9.2, 9.3, 9.4) des Gleitringpaars eben­ falls aus Kunststoff besteht.

3. Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (8.1, 8.2) als Hülsenkörper ausgebildet ist, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge der äußeren Tragbuchse (6.1, 6.2) erstreckt, daß von einem Ende des Außen­ rings (8.1, 8.2) ein Anschlag (Ringbund 8.1a, 8.2a) absteht, durch dessen Auflaufen an einer Ringstirnseite der Tragbuchse (6.1, 6.2) der Einschub des Außenrings (8.1, 8.2) in die Trag­ buchse (6.1, 6.2) begrenzt ist, und daß vom entgegengesetzten Ende des Außenrings (8.1, 8.2) radial federnde Clipshaken (8.1b, 8.2b) abstehen, durch welche die gegenüberliegende Ringstirnsei­ te der Tragbuchse (6.1, 6.2) hintergriffen ist.

4. Gelenklager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Clipshaken (8.1b, 8.2b) tragende Endbereich des Außenrings (8.1, 8.2) mehrere Längsschlitze (14.1, 14.2) auf­ weist, die über den Umfang des Außenrings (8.1, 8.2) verteilt angeordnet sind.

5. Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (9.1) eine hohlzylindrische Grundform auf­ weist, wobei dessen Rohrquerschnitt im Mittelbereich seiner Länge zum konvexen Rundquerschnitt verdickt ist.

6. Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom Außenumfang des Außenringes (8.3, 8.4) über die Umfangs­ länge verteilt mehrere Erhebungen (Noppen 8.3a, 8.4a) abstehen, die in der Einbaulage des Außenringes (8.3, 8.4) formschlüssig in zugeordnete Vertiefungen (Bohrungen 15.3, 15.4) der äußeren Tragbuchse (6.3, 6.4) eingreifen.

7. Gelenklager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (Noppen 8.4a) an federnde Auslegerarme (8.4b) des Außenringes (8.4) angeformt sind.