Die Erfindung betrifft ein Gelenklager mit wenigstens einem Lagergehäuse und einem kalottenförmigen Lagerkörper der von einer Lagerpfanne aufgenommen ist und der eine Aufnahme für ein zu lagerndes Bauteil, insbesondere eine Welle, aufweist, und mit einem die Weite der Aufnahme definierenden Bund oder einer Mehrzahl in Umfangsrichtung beabstandeter Vorsprünge lastabtragend an dem zu lagernden Bauteil anlegbar ist, wobei ferner der Lagerkörper eine Zentralachse aufweist und in einem kegelförmigen Raumwinkel verschwenkbar ist.

Gattungsgemäß Gelenklager werden für verschiedenste Anwendungszwecke eingesetzt und haben sich im Allgemeinen bewährt. Bei bestimmten Anwendungszwecken ist jedoch eine sehr geräuscharme und sehr exakte Lagerung des jeweiligen Bauteils erforderlich. Diesen hohen Anforderungen werden bisher bekannte gattungsgemäße Gelenklager nicht immer gerecht. Dies gilt insbesondere dann, wenn das von dem Gelenklager gelagerte Bauteil sehr schnelle und häufige Lageveränderungen erfährt oder mit hohen und stoßartigen Kräften gegen den Lagerkörper beaufschlagt wird, wobei die Lageveränderungen oftmals nur jeweils eine vergleichsweise geringe Veränderung des Verschwenkwinkels des Lagerkörpers gegenüber dem Lagergehäuse bedingen können. Ferner ist es erwünscht, unter diesen Belastungsbedingungen die Lebensdauer des Gelenklagers zu erhöhen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein gattungsge-

mäßes Gelenklager zu schaffen, welches bei häufigen und/oder schnellen oder stoßartigen Lageänderungen des zu lagernden Bauteils eine verminderte Geräuschemission und zugleich eine erhöhte Lebensdauer hat. 5

Diese Aufgabe wird durch ein Gelenklager nach Anspruch 1 gelöst, bei welchem sich in axialer Richtung des Lagerkörpers erstreckende und die Aufnahme verengende Federzungen vorgesehen sind, deren axiale Länge derart bemessen ist, dass sie auf oder

10 innerhalb der kugelförmigen Einhüllenden der Lagerkörperkalotte enden. Durch die erfindungsgemäß eingeführten Federzungen kann auch bei sehr häufigen oder sehr schnellen bzw. stoßartigen Lageveränderungen des zu lagernden Bauteils innerhalb des jeweiligen Raumwinkels, der Lagerkörper stets gekoppelt mit dem ge-

15 lagerten Bauteil bewegt werden. Dies gilt auch bei nur sehr geringen Lageänderungen des gelagerten Bauteils. Eine bei herkömmlichen gattungsgemäßen Gelenklagern auftretende Spielpassung zwischen gelagertem Bauteil und Lagerkörper und damit Undefinierte reibschlüssige oder stoßende Wechselwirkungen zwi-

20 sehen gelagertem Bauteil und Lagerkörper werden bei dem erfindungsgemäßen Gelenklager somit vermieden. Es versteht sich, dass anstelle des Bundes mit einem vollumfänglich an dem Bauteil anliegenden Anlage- bzw. Lagerbereich alternativ auch eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Vor-

25. Sprüngen vorgesehen sein kann.

Dadurch, dass die Federzungen auf oder innerhalb der kugelförmigen Einhüllenden der Lagerkörperkalotte enden, ist der Lagerkörper nach wie vor über dessen gesamten Verschwenkwinkel ge- 30 genüber dem Lagergehäuse verschwenkbar, ohne dass eine Beschädigung der Federzungen oder ein Einklemmen derselben zwischen dem gelagerten Bauteil und Lagergehäuse zu befürchten ist.

Weist der Lagerkörper verschiedene sphärische Bereiche unter- 35 schiedlicher Radien auf, wobei die Lagerkörperbereiche mit größerem Radius axial außenliegend zu Lagerkörperbereichen mit

kleinerem Radius angeordnet sein können, so stehen die Federzungen vorzugsweise nicht von der kugelförmigen Einhüllenden des Lagerkörperbereichs mit größtem Radius vor.

Das erfindungsgemäße Gelenklager kann zur Lagerung von rotierenden Wellen oder auch zur Lagerung von axial in der Aufnahme verschieblichen Bauteilen wie z. B. Schubstangen dienen. Insbesondere hat sich das erfindungsgemäße Gelenklager zur Lagerung von Autopedalen bewährt.

Die Erfindung umfasst somit auch ein Gelenklager mit in der Aufnahme gelagertem Bauteil, insbesondere Autopedal, wobei mehrere oder sämtliche Federzungen spielfrei und vorzugsweise unter Vorspannung an dem zu lagernden Bauteil anliegen.

Vorzugsweise enden die Federzungen auf Höhe der Stirnseite des kalottenförmigen Lagerkörpers oder innerhalb desselben. Eine Beschädigung der Federzungen auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen wird hierdurch weitestgehend vermieden und das Ge- lenklager ist auch ohne Beschränkung des Bauraumes einsetzbar, was bei engen Platzverhältnissen von besonderem Vorteil ist.

Vorteilhafterweise sind radial außenliegend zu den Federzungen in dem Lagerkörper Ausnehmungen vorgesehen, die bei Anlage des zu lagernden Bauteils an der Lagerfläche von Bund oder der Mehrzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Vorsprüngen auf Höhe der jeweiligen Federzunge eben diese in radialer Richtung zumindest teilweise oder vollständig aufnehmen können. Hierdurch können die Federzungen ein Spiel zwischen Aufnahme und zu lagerndem Bauteil vermeiden und eine „weiche" bzw. elastische Lagerung des jeweiligen Bauteils sicherstellen. Andererseits ist es prinzipiell auch möglich, die Federzungen in ihrer Gestalt elastisch deformierbar auszubilden, so dass bei Anlage des gelagerten Bauteils an dem Bund bzw. den die Aufnahme definierenden Vorsprüngen die Federzunge in ihrer Gestalt elastisch deformiert wird, um so in dem verbleibenden Raum

zwischen gelagertem Bauteil und Innenwandung des Lagerkörpers angeordnet werden zu können. Das gelagerte Bauteil ist jedoch vorzugsweise stets lastabtragend an die Lagerfläche von Bund oder der die Aufnahme begrenzenden Vorsprünge anlegbar, so dass der Lagerkörper hohe Kräfte aufnehmen und eine hohe Lebensdauer aufweisen kann.

Vorzugsweise ist die Ausnehmung jeweils als in Umfangsrichtung vollständig umlaufender Ringkanal ausgeführt, so dass sämtliche der auf einer Seite der jeweiligen Mittelhauptebene des Lagerkörpers angeordnete Federzungen bei entsprechender Krafteinwirkung des zu lagernden Bauteils auf die jeweiligen Federzungen zumindest teilweise oder vorzugsweise vollständig von dem Ringkanal aufgenommen werden können. Diese Ausführungsform ist ein- fach herzustellen und ferner können sich in der radial außenliegend der jeweiligen Federzunge ansammelnde Fremdstoffe durch den Ringkanal leicht entfernt werden. Es versteht sich, dass alternativ gegebenenfalls auch nur teilumfänglich umlaufende Kanäle vorgesehen sein können, die sich in Umfangsrichtung über zumindest zwei Federzungen erstrecken oder jeweils halbkreisförmig ausgebildet sein können. Eine etwaige Trennung zwischen den teilumfänglichen Kanälen ist vorzugsweise in der 12-Uhr- bzw. β-Uhr-Position des jeweiligen Lagerkörpers in seiner Neutralstellung in Einbaulage vorgesehen.

Die jeweiligen Federzungen sind vorzugsweise unmittelbar an dem Bund oder den die Aufnahme für das zu lagernde Bauteil definierenden Vielzahl von radial beabstandeten Vorsprüngen, die jeweils die Lagerfläche bereitstellen, angeformt und schließen vorzugsweise mit der jeweiligen radial innenliegenden Lagerfläche bündig ab.

Die Federzungen können sich in axialer Richtung des Lagerkörpers erstrecken.

Vorzugsweise ist die Länge der Federzungen in axialer Richtung

geringer als die axiale Erstreckung des Bundes oder der die die Aufnahme für das zu lagernde Bauteil definierende Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Vorsprüngen. Die Länge der Vorsprünge kann in etwa zwischen ca. 50% und ca. 100% der axia- len Länge des Bundes bzw. der genannten Vorsprünge betragen.

Es versteht sich, dass die in axialer Richtung freien Enden der Federzunge jeweils mit einer Fase versehen sein können, um die Einführung des zu lagernden Bauteils in die Aufnahme zu er- leichtern.

Vorzugsweise sind jeweils das Lagergehäuse und/oder der Lagerkörper einteilig ausgeführt. Lagergehäuse und/oder Lagerkörper können aus Kunststoff, insbesondere als Spritzgussteil gefer- tigt sein. Gegebenenfalls kann das Lagergehäuse auch mehrteilig ausgeführt sein, beispielsweise in Form von zwei Halbschalen.

Das Gelenklager kann derart hergestellt werden, dass der kalot- tenförmige Lagerkörper an dem vorzugsweise einteiligen Lagerge- häuse eingerastet wird oder dass ein mehrteiliges Lagergehäuse, z. B. in Form von zwei Halbschalen vorgesehen ist. Vorteilhafterweise werden Lagerkörper und Lagergehäuse in einem Umspritz- verfahren hergestellt, so dass das Lagergehäuse als Form für die Herstellung des kalottenförmigen Lagerkörpers oder umge- kehrt der kalottenförmige Lagerkörper als Form für das Lagergehäuse bei dem Spritzgussherstellungsprozess dient.

Die Erfindung sei nachfolgend beispielhaft beschrieben und anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine stirnseitige Ansicht eines erfindungsgemäßen Lagerkörpers,

Figur 2 eine Schnittdarstellung des Lagerkörpers nach Figur 1 entlang der Linie A-A,

Figur 3 eine Schnittdarstellung des Lagerkörpers nach Figur 1 entlang der Linie B-B.

Das Gelenklager 1 nach dem Ausführungsbeispiel weist wenigstens ein einteiliges Lagergehäuse 2 mit einem kalottenförmigen Lagerkörper 3 auf, der von einer Lagerpfanne 2a aufgenommen ist und der eine Aufnahme 4 für ein zu lagerndes Bauteil aufweist. Die Aufnahme 4 ist hierbei als Durchtrittsöffnung ausgebildet, die eine zylindrische Form aufweist, im Allgemeinen jedoch in ihrer Gestalt an die Außenkontur des zu lagernden Bauteils an- gepasst sein kann.

Die Weite der Aufnahme des Lagerkörpers wird durch einen umfänglich umlaufenden Bunde 5 ausgeführt, der eine zylindrische, innere Oberfläche als Lagerfläche aufweist, an welche das zu lagernde Bauteil (nicht dargestellt) lastabtragend anlegbar ist, so dass die Kräfte letztlich auf das Lagergehäuse übertragen werden können. Der Lagerkörper ist hierbei um einen Drehpunkt 6 frei verschwenkbar und um eine den Drehpunkt enthalten- de Zentralachse 7 frei verdrehbar von dem Lagergehäuse 2 aufgenommen. Insgesamt kann das von dem Lagerkörper 3 aufgenommene Bauteil in einem Raumwinkel verschwenkt werden.

Um ein „klapperfreies" Gelenklager bereitzustellen, welches ei- ne sehr exakte Lagerung und Führung des gelagerten Bauteils gewährleistet und einen sehr geräuscharmen Betrieb ermöglicht, sind Federzungen 8 vorgesehen, die sich in axialer Richtung des Lagerkörpers 3 erstrecken und die Aufnahme mittels der radial nach innen vorstehenden linienförmigen Vorsprünge 9 verengen. Der Durchmesser der Aufnahme der Höhe gegenüberliegender Vorsprünge 9 ist somit etwas kleiner als der Durchmesser des Bundes 5 auf Höhe der genannten Vorsprünge. Die Verengung der Aufnahme durch die Federzungen kann im Bereich von 0,2mm bis lmm, beispielsweise im Bereich von ca. 0,5 mm liegen, was unabhängig von dem Ausführungsbeispiel gelten kann. Der Lagerkörper kann mittels der Federzungen 8 spielfrei an dem gelagerten Bauteil

anliegen, wobei vorzugsweise einige oder sämtliche der Federzungen 8 elastisch vorgespannt sind, um eine „weiche" Lagerung des jeweiligen Bauteils zu gewährleisten. Federzungen sind ferner innerhalb der kugelförmigen Einhüllenden 3a der Lagerkör- perkalotte angeordnet bzw. schließen mit ihren freien Enden 8a auf Höhe der Stirnseite des Lagerkörpers 3 ab, so dass eine Verschwenkung der Kalotte nicht behindert und eine Beschädigung der Federzungen vermieden wird. Die Federzungen sind jeweils in Umfangsrichtung durch den Abstand d getrennt.

Radial außenliegend zu den Federzungen 8 sind jeweils Ausnehmungen vorgesehen, so dass bei Anlage des zu lagernden Bauteils an dem Bund auf Höhe der jeweiligen Federzunge die Federzunge in radialer Richtung vollständig von der Ausnehmung aufgenommen werden kann. Die Ausnehmungen sind nach dem Ausführungsbeispiel als jeweils vollumfänglicher Ringkanal 10 ausgebildet, der über seinem Umfang einen gleich bleibenden Querschnitt aufweist, was jedoch nicht zwingend notwendig ist. Der Ringkanal 10 ist stirnseitig offen, genauer gesagt verlaufen die radial außen- liegenden und/oder innenliegenden Wandungen des Ringkanals (letztere entsprechen den radial außenliegenden Seiten der Federzungen) im Wesentlichen oder genau parallel zu der Achse 7 des Lagerkörpers. Die radiale Weite des Ringkanals ist hierbei ein mehrfaches größer als die Höhe, in welcher die Vorsprünge 9 ü- ber den Bund 5 in die Aufnahme vorstehen. Die radiale Weite des Ringkanals kann in etwa gleich oder größer als die radiale Materialstärke der Federzungen auf Höhe des Bundes oder der diese tragenden Bereiche des Lagerkörpers sein. Durch den umfänglich umlaufenden Ringkanal, der hier zylindrisch ausgeführt ist, können in die Ausnehmungen für die Federzungen eintretende Fremdstoff leicht entfernt werden.

Nach dem Ausführungsbeispiels ist beidseitig des Bundes 5 bzw. entsprechender beabstandeter Vorsprünge zur Lagerung des jewei- ligen Bauteils ein Ringkanals 10 vorgesehen. Insgesamt gesehen ist der Lagerkörper symmetrisch zu der Mittelhauptebene 11 aus-

gebildet .

Die Federzungen 8 sind ferner unmittelbar an dem Bund angeformt, genauer gesagt schließen sie bündig mit der nach innen gerichteten Lagerfläche des Bundes 5 ab, so dass bei lastabtragender Anlage des jeweiligen Bauteils an dem Bund und über Federzungen und eine durchgehende Anlagefläche bereitgestellt wird. Die Federzungen erstrecken sich hierbei in axialer Richtung des Lagerkörpers.

Die Länge der Federzungen 8 in axialer Richtung ist geringer als die axiale Erstreckung des Bundes.

Das erfindungsgemäße Gelenklager ermöglicht somit einen beson- ders geräuscharmen Betrieb der jeweiligen Vorrichtung, wobei es sich versteht, dass zwischen dem gelagerten Bauteil und der radial innenliegenden Lagerfläche des Bundes 5 ein gewisses Spiel in Art einer Spielpassung vorgesehen ist.

Das Gelenklager nach dem Ausführungsbeispiel kann insbesondere bei der Lagerung von Autopedalen eingesetzt werden.

Gelenklager

Bezugszeichenliste

1 Gelenklager

2 Lagergehäuse

2a Lagerpfanne

3 Lagerkörper

3a Einhüllende

4 Aufnahme

5 Bund

6 Drehpunkt

7 Achse

8 Federzunge

8a freies Ende

9 Vorsprung

10 Ringkanal

11 Mittelhauptebene