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Patent Searching and Data


Title:
AXIAL-RADIAL SLIDING BEARING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/203158
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an axial-radial sliding bearing (1) comprising a first bearing element in the form of a first bearing ring (2) and a second bearing element (4, 5, 6). The bearing elements are rotatably arranged relative to one another about a bearing axis (A), and the second bearing element forms a substantially U-shaped cross-section in order to at least partly receive the first bearing ring. The axial-radial sliding bearing also comprises sliding elements (7, 8) made of a polymer material, said sliding elements being arranged between the first and second bearing element in order to axially and radially decouple the bearing elements. The second bearing element has two mutually spaced bearing disc sections (4, 6) and at least one bearing cylinder section (5) which is arranged between the two bearing disc sections and is aligned coaxially to the first bearing ring, wherein the sliding elements have at least one axial sliding ring (7) to be arranged between paired radial surfaces (50, 21) of the two bearing elements and two radial sliding rings (8) to be arranged between paired axial surfaces (20a, 40) of the two bearing elements.

Inventors:
SZEPOKAT DAVID (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/060347
Publication Date:
October 26, 2023
Filing Date:
April 20, 2023
Export Citation:
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Assignee:
IGUS GMBH (DE)
International Classes:
F16C17/10; F16C33/20; F16C43/02
Foreign References:
DE202004006697U12005-03-31
DE202013101374U12013-04-12
DE202013101374U12013-04-12
Attorney, Agent or Firm:
LIPPERT STACHOW PATENTANWÄLTE RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Axial-Radial-Gleitlager (1) umfassend

- ein erstes Lagerelement in Form eines ersten Lager- rings (2) und

- ein zweites Lagerelement (4, 5, 6), wobei die La- gerelemente zueinander um eine Lagerachse (A) drehbar angeordnet sind, und das zweite Lagerelement (4, 5, 6) einen; im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt bildet, um den ersten Lagerring (2) zumindest abschnittsweise auf- zunehmen, sowie

- Gleitelemente (7,8) aus einem Polymermaterial, welche zwischen erstem und zweitem Lagerelement angeordnet sind, um die Lagerelemente axial und radial zu entkop- peln, dadurch ge kenn zeichnet , d a ss das zweite Lagerelement (4, 5, 6) zwei zueinander beab- standete Lagerscheibenabschnitte (4, 6) und zumindest einen, zwischen den beiden Lagerscheibenabschnitten an- geordneten und zu dem ersten Lagerring (2) koaxial aus- gerichteten Lagerzylinderabschnitt (5) aufweist, wobei die Gleitelemente (7, 8) zumindest einen Axialgleitring

(7) zur Anordnung zwischen einander zugeordneten Radi- alflächen (50, 21) der beiden Lagerelementen und zwei

Radialgleitringe (8) zur Anordnung zwischen einander zugeordneten Axialflächen (60, 20a, 40, 20b) der beiden Lagerelementen aufweist.

2. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet , da ss die axiale Höhe des Lagerzylinderabschnittes (5) im Wesent- lichen gleich der Summe der axialen Höhen der beiden Radialgleitringe (8) und der axialen Höhe des ersten Lagerrings (2) ist und ferner im Wesentlichen gleich der axialen Höhe des Axialgleitrings (7) ist.

3. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet , da ss der Lagerzylinderabschnitt (5) mit einer der beiden Lager- scheibenabschnitte (4, 6) einstückig gestaltet ist, an dem der andere der beiden Lagerscheibenabschnitte (6, 4) befestigt ist.

4. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet , dass der Lagerzylinderabschnitt (5) als Vollzylinder ausgebildet ist und zumindest einer der beiden Lagerscheibenab- schnitte (4, 6) mittels einer Schraubverbindung, insbe- sondere einer koaxial zum ersten Lagerelement verlau- fenden Schraubverbindung an dem Lagerzylinderabschnitt (5) befestigt ist.

5. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kenn zeichnet , dass eine Mehrzahl von radial zur Achse des Lagerrings (2) beabstandet angeordnete, axiale Durchführungen (62) durch die beiden Lagerscheibenabschnitte (4, 6) und den zumindest einen, zwischen den beiden Lagerscheibenab- schnitten angeordneten und zu diesen mittig und koaxial ausgerichteten Lagerzylinderabschnitt (5) ausgebildet sind.

6. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadu rch gekenn zeichn et , dass die radiale Abmessung des Lagers (1) < 80 mm, insbeson- dere 60 mmmm,, vorzugsweise ≤ 40 mm und die axiale Ab- messung des Lagers < 20 mm, insbesondere ≤ 16 mm, vor- zugsweise ≤ 12 mm beträgt.

7. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadu rch gekenn zeichn et , d a s s das Lager (1) eine Beschränkungseinrichtung zur Be- schränkung der relativen Bewegung der beiden Lagerele- mente zueinander aufweist.

8. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach Anspruch 7, dadurch ge kenn zeichnet , dass die

Beschränkungseinrichtung zumindest einen an dem ersten

Lagerelement (2) angeordneten ersten Anschlag umfasst, und zumindest einen an dem zweiten Lagerelement (4, 5,

6) angeordneten zweiten Anschlag, wobei die beiden, ei- nander zugeordneten Anschläge zur Beschränkung der re- lativen Drehung der beiden Lagerelemente zueinander zu- sammenwirken.

9. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadu rch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Beschränkungseinrichtung einen an einem der beiden Lagerelemente (2; 4, 5, 6) angeordneten und von diesem sich axial erstreckenden Armabschnitt aufweist, der axial in ein am anderen der beiden Lagerelemente umfänglich verlaufendes Langloch eingreift zur Be- schränkung der relativen Verschwenkung der beiden La- gerelemente zueinander auf einen vorgegebenen Winkelbe- reich.

10. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet , dass zumindest einer der beiden Lagerelemente (2) einen Sitz für ein in diesem aufgenommenes, insbesondere mittels einer Feder, kraftbeaufschlagtes und auslenkbares Ras- telement aufweist und der andere der beiden Lageringe (4, 5, 6) zumindest eine dem Rastelement zugeordnete Rastausnehmung umfasst zur wenigstens abschnittsweisen Aufnahme des auslenkbaren Rastelementes zur Bereitstel- lung einer lösbaren Verrastung bei einer vorgegebenen relativen Drehlage der beiden Lagerelemente zueinander.

11. Verwendung eines Axial-Radial-Gleitlagers (1) nach ei- nem der Ansprüche 1 bis 10 in Innenräumen von Fahrzeu- gen, insbesondere Luftfahrzeugen, Landfahrzeugen oder Wasserfahrzeugen .

12. Verwendung eines Axial-Radial-Gleitlagers (1) nach Anspruch 11, dadurch ge kenn zeichnet , dass das Lager zur schwenkbaren Befestigung eines Halte- oder Tischelements an einem Innenraum-Bauteil des Fahrzeuges angeordnet ist, bei dem das Halte- oder Tischelement an einem der beiden Lagerelemente (2) und das Innenraum-Bauteil an dem anderen der beiden La- gerelemente (4, 5, 6) befestigt ist.

Description:
Axial-Radial-Gleitlager

Die Erfindung betrifft ein Axial-Radial-Gleitlager, umfas- send ein erstes Lagerelement in Form eines ersten Lagerrings und ein zweites Lagerelement, wobei die Lagerelemente zuei- nander um eine Lagerachse drehbar angeordnet sind, und das zweite Lagerelement einen im Wesentlichen U-förmigen Quer- schnitt bildet, um den ersten Lagerring zumindest ab- schnittsweise aufzunehmen, sowie Gleitelemente aus einem Polymermaterial, welche zwischen erstem und zweitem La- gerelement-angeordnet sind, um die Lagerelemente axial und radial zu entkoppeln.

Derartige Axial-Radial-Gleitlager sind ausgebildet, um so- wohl axiale als auch radiale Kräfte aufzunehmen und werden beispielsweise für Rundschalttische, Teilapparate, für die Gestaltung von CNC-Drehachsen etc. verwendet. Als Polymerma- terial zur Herstellung der Gleitelemente kann ein tribolo- gisch geeignetes Polymer eingesetzt werden, das in der Regel schmiermittelfrei angewendet werden kann. Ein gattungsbil- dendes Axial-Radial-Gleitlager ist beispielsweise in der Gebrauchsmusterschrift DE 202013 101 374 Ul beschrieben.

Die Vorteile derartiger herkömmlicher Gleitlager sind insbe- sondere in der geringen Reibung der Lagerelemente zueinan- der, dem wartungsfreien Betrieb, der preisgünstigen Herstel- lung sowie der robusten Bauweise und der hohen Verschleiß- festigkeit zu sehen. Die Vielzahl dieser Vorteile hat zur Folge, dass die Verbreitung solcher Lager, insbesondere als Polymer-Rundtischlager (PAT) ausgebildete Axial-Radial- Gleitlager auf den unterschiedlichsten Gebieten immer mehr zugenommen hat.

Es besteht jedoch das Bestreben, die Anwendungsbereiche der- artiger Axial-Radial-Gleitlager weiter zu vergrößern, insbe- sondere auf solche Anwendungen, bei welchen ein vergleichs- weise kleines bzw. leichtes Bauteil, beispielsweise in einem Fahrzeug, zu einem feststehenden Tragabschnitt verschwenkbar angeordnet ist, sodass die beschriebenen herkömmlichen Axi- al-Radial-Gleitlager, wie sie im Bereich von CNC-Maschinen verwendet werden, für andere Anwendungsbereiche überdimensi- oniert und damit kostenintensiv in der Herstellung und Mon- tage gestaltet sind.

Insofern liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu- grunde, die an sich bekannten Axial-Radial-Gleitlager auch für Anwendungen bereitzustellen, bei welchen die zu ver- schwenkenden Bauteile zueinander im Vergleich zu herkömmli- chen Axial-Radial-Gleitlagern vergleichsweise leicht und klein gehalten sind.

Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung mit einem Axi- al-Radial-Gleitlager mit den Merkmalen von Anspruch 1. Das erfindungsgemäße Axial-Radial-Gleitlager weist ein erstes Lagerelement in Form eines ersten Lagerrings und ein zweites Lagerelement auf, wobei die Lagerelemente zueinander um eine Lagerachse drehbar angeordnet sind, und das zweite Lagerele- ment einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt bildet, um das erste Lagerelement bzw. den ersten Lagerring zumindest abschnittsweise aufzunehmen sowie Gleitelemente aus einem Polymermaterial, welche zwischen erstem und zweitem La- gerelement angeordnet sind, um die Lagerelemente axial und radial zu entkoppeln. Das erfindungsgemäße Axial-Radial- Gleitlager zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite La- gerelement zwei zueinander beabstandete Lagerscheibenab- schnitte, insbesondere Lagerkreisscheiben und zumindest ei- nen, zwischen den beiden Lagerscheibenabschnitten angeordne- ten und zu dem ersten Lagerring koaxial ausgerichteten La- gerzylinderabschnitt aufweist, wobei die Gleitelemente zu- mindest einen Axialgleitring zur Anordnung zwischen einander zugeordneten Radialflächen der beiden Lagerelemente und zwei Radialgleitringe zur jeweiligen Anordnung zwischen einander zugeordneten Axialflächen der beiden Lagerelemente aufweist.

Dem erfindungsgemäßen Axial-Radial-Gleitlager liegt die grundsätzliche Idee zugrunde, weitere Anwendungsfelder eines Axial-Radial-Gleitlagers , das Polymer-Gleitelemente nutzt, zu erschließen und die Gestaltung und damit den Zusammenbau derartiger Lager durch eine Miniaturisierung zu vereinfa- chen. Dabei hat sich herausgestellt, dass die bei herkömmli- chen Axial-Radial-Gleitlagern zum Einsatz kommenden Gleit- elemente mit jeweils im Wesentlichen L-förmigem Querschnitt, die in Reihe auf einem Kreisumfang zueinander angeordnet sind, wobei zwei derartiger Reihen axial aufeinanderfolgend zwischen den beiden Lagerelementen platziert sind, durch zumindest einen Axialgleitring zur Anordnung zwischen einan- der zugeordneten Radialflächen der beiden Lagerelemente und zwei Radialgleitringe zur jeweiligen Anordnung zwischen ei- nander zugeordneten Axialflächen der beiden Lagerelemente ersetzt werden können, ohne dass die Zuverlässigkeit des Lagers bzw. dessen Standzeit verringert wäre. Da mit dem erfindungsgemäßen Axial-Radial-Gleitlager neben radialen und axialen Lasten auch Kippmoment-Belastungen der jeweiligen Lagerstelle trotz geringer Baugröße sicher aufgenommen wer- den können, reduziert sich relativ zu den herkömmlichen Axi- al-Radial-Gleitlagern der Aufwand zur Herstellung des La- gers, der benötigte Bauraum sowie die Kosten für die Gestal- tung von Anschlusskonstruktionen und den Einbau der Lager erheblich .

In solchen Ausführungsformen, bei welchen das zweite La- gerelement zwei zueinander beabstandete Lagerkreisscheiben und zumindest einen, zwischen den beiden Lagerkreisabschnit- ten angeordneten und zu dem ersten Lagerring koaxial ausge- richteten Lagerzylinderabschnitt aufweist, ist das zweite Lagerelement insofern als zweiter Lagerring ausgebildet, welcher den ersten Lagerring in axialer Richtung vollständig und in radialer Richtung abschnittsweise aufnimmt.

Die Bezeichnung von Flächen des erfindungsgemäßen Gleitla- gers bzw. von dessen Bauteilen als axiale Flächen meint je- weilige Flächen, die im Wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung des Lagers bzw. zur Drehachse des Lagers liegen. In entsprechender Weise liegt eine radiale Fläche des Lagers bzw. eines seiner Bauteile im Wesentlichen senkrecht zur radialen Richtung des Lagers. In dieser Weise ist die Man- telfläche eines Zylinders als Radialfläche zu bezeichnen, auf welcher ein Radiusvektor senkrecht steht.

Die Angabe "Axialgleitring" meint einen Gleitring, welcher in Zylinderkoordinaten seine größte Erstreckung in axialer Richtung aufweist, was bedeutet, dass dessen größte Gleit- fläche eine Radialfläche, insbesondere eine Zylinderfläche ist, auf welcher ein Radiusvektor senkrecht steht. In ähnli- cher Weise meint die die Angabe "Radialgleitring" einen Gleitring, welcher in Zylinderkoordinaten seine größte Er- streckung in radialer Richtung aufweist, was bedeutet, dass dessen größte Gleitringfläche eine Axialfläche ist, die senkrecht zur Achse des Lagers verläuft. Weitere erfindungsgemäße Merkmale und Weiterbildungen der Erfindung sind in der nachfolgenden allgemeinen Beschrei- bung, den Figuren, der Figurenbeschreibung sowie den Unter- ansprüchen angegeben.

Zur vollständigen Abdeckung von aneinandergrenzenden Flächen des ersten und zweiten Lagerelements durch die Gleitelemente kann vorgesehen sein, dass die axiale Höhe des Lagerzylin- derabschnittes des zweiten Lagerelementes im Wesentlichen gleich der Summe der axialen Höhen der beiden Radialgleit- ringe und der axialen Höhe des ersten Lagerrings ist und ferner im Wesentlichen gleich der axialen Höhe des Axial- gleitrings ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die beiden Radialgleitringe in Einbaulage mit ihrer jeweiligen radial innen liegenden Radialfläche jeweils an einem zugeordneten Abschnitt der radial außen liegenden Radialfläche des Axial- gleitrings anliegen.

Zur Vereinfachung der Montage des erfindungsgemäßen Gleitla- gers und zur Verminderung des Herstellungsaufwandes der Ein- zelbauteile des erfindungsgemäßen Lagers kann vorgesehen sein, dass der Axialgleitring einstückig aufgebaut und eine hülsenförmige Gestalt aufweist, die umfänglich geschlossen sein kann. Es kann vorgesehen sein, dass die Radialgleitrin- ge als jeweilige Ringscheibe ausgebildet sind, sodass in dieser Ausführungsform die Gleitfunktionalität zwischen ers- tem und zweitem Lagerelement durch drei, jeweils einstückige Gleitelemente bereitgestellt werden kann, wobei ferner vor- gesehen werden kann, dass die beiden Ringscheiben identisch aufgebaut sind.

Je nach Ausführungsform können die beiden zueinander axial beabstandeten Lagerscheibenabschnitte des zweiten Lagerele- mentes in Bezug auf ihre Grundfläche nicht kreisförmig, ins- besondere eckig oder oval gestaltet sein. Es kann auch vor- gesehen sein, dass die beiden Lagerscheibenabschnitte des zweiten Lagerelementes als Kreisscheibenabschnitte bzw. Kreisscheiben ausgebildet sind, wobei der zwischen diesen angeordnete Lagerzylinderabschnitt je nach Ausführungsform z.B. als Zylinderhülse oder als Vollzylinder ausgebildet sein kann. In der letztgenannten Ausführungsform resultiert eine besonders hohe Stabilität des erfindungsgemäßen Axial- Radial-Gleitlagers zur Aufnahme und Weiterleitung von Be- triebskräften vom beweglichen Lagerteil, das in der Regel das erste Lagerelement ist, in den ortsfest gehaltenen La- gerteil, das in der Regel durch das zweite Lagerelement des erfindungsgemäß ausgebildeten Axial-Radial-Gleitlagers be- reitgestellt ist.

Es kann vorgesehen sein, dass die beiden zueinander axial beabstandeten Lagerscheibenabschnitte und der zwischen die- sen angeordnete Lagerzylinderabschnitt jeweils einstückig vorliegen und zur Gestaltung des zweiten Lagerelementes mit- einander verbunden, insbesondere verschraubt sind. Zur Ver- einfachung des Aufbaus des zweiten Lagerelementes kann auch vorgesehen sein, dass der Lagerzylinderabschnitt mit einer der beiden Lagerscheibenabschnitte bzw. Lagerkreisscheiben einstückig gestaltet ist, wobei der andere der beiden Lager- scheibenabschnitte in Einbauposition am Lagerzylinderab- schnitt befestigt wird, z.B. mittels einer Verschraubung, die insbesondere koaxial zum ersten Lagerring bzw. koaxial zum ersten Lagerelement ausgebildet sein kann.

Wie schon dargestellt kann der Lagerzylinderabschnitt als Zylinderhülse, in einer anderen Ausführungsform jedoch auch als Vollzylinder ausgebildet sein, der unter Umständen eine oder mehrere Durchführungen aufweisen kann, beispielsweise zur Realisierung einer oder mehrerer Schraubverbindungen. In einer Ausführungsform, bei welcher einer der beiden La- gerscheibenabschnitte mit dem Lagerzylinderabschnitt integ- ral hergestellt ist, welcher als Vollzylinder ausgebildet ist, kann zweckmäßigerweise zur Gestaltung des zweiten La- gerelementes vorgesehen sein, den zweiten Lagerscheibenab- schnitt mittels einer Schraubverbindung an dem erstgenannten Teil des zweiten Lagerelementes zu befestigen, insbesondere durch eine koaxial verlaufende Schraubverbindung, beispiels- weise indem sich ein Schraubbolzen durch den ersten Lager- scheibenabschnitt und den daran angeformten oder befestigten Lagerzylinderabschnittes bzw. Vollzylinder hindurch er- streckt in den zweiten Lagerscheibenabschnitt, der eine Schraubbohrung aufweist, insbesondere eine koaxial zum ers- ten Lagerring ausgerichtete Schraubbohrung, in welche der Schraubbolzen eingeschraubt ist.

Zur Befestigung des zweiten Lagerelements, beispielsweise an einem stationären Bauteil im Innenraum eines Fahrzeuges, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von insbesondere auf einem Kreisumfang und radial zur Achse des ersten Lagerrings beabstandet angeordnete, parallel zur Achse des Lagers verlaufende Durchführungen ausgebildet sind, die sich durch die beiden Lagerscheibenabschnitte und den zumindest einen, zwischen den beiden Lagerscheibenab- schnitten angeordneten und zu diesen koaxial ausgerichteten Lagerzylinderabschnitt erstrecken zur Aufnahme eines jewei- ligen Befestigungsbolzens.

Das erfindungsgemäße Axial-Radial-Gleitlager eignet sich insbesondere zur Gestaltung eines Lagers mit vergleichsweise geringen Abmessungen, wie es beispielsweise bei der Verwen- dung eines solchen Lagers in Fahrzeugen zur schwenkbaren Befestigung eines Teils an einem Innenraum-Bauteil des Fahr- zeugs verwendet werden kann. Insbesondere kann die radiale Abmessung des Lagers < 80 mm, insbesondere ≤ 60 mm betragen, vorzugsweise ≤ 40 mm, was eine Vielzahl von weiteren Anwen- dungsgebieten für das Lager ermöglicht. In ähnlicher Weise kann auch aufgrund des beschriebenen Aufbaus des erfindungs- gemäßen Lagers dieses mit einer axialen Abmessung < 20 mm gestaltet sein, insbesondere ≤ 16 mm, vorzugsweise≤ 12 mm.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass das erfindungsgemä- ße Axial-Radial-Gleitlager so ausgebildet ist, dass die bei- den Lagerelemente zueinander beliebig um die Drehachse dreh- bar angeordnet sind, insbesondere über einen Winkelbereich, der größer als ein Vollkreis ist. Andererseits sind jedoch auch Anwendungen des erfindungsgemäßen Axial-Radial- Gleitlagers möglich, bei welchen die beiden, über das Lager schwenkbar zueinander koppelbaren Bauteile in ihrer relati- ven Bewegung zueinander zu beschränken sind. Beispielsweise kann in-einer Anwendung die Notwendigkeit zur Realisierung einer relativen Verschwenkung mittels des Lagers über einen Winkelbereich von beispielsweise 90 oder 180° vorliegen. In einer Vielzahl von Anwendungen kann diese Beschränkung durch das Vorsehen von externen Anschlägen realisiert sein, die beispielsweise an dem mit dem Lager gekoppelten Bauteil an- geordnet sein können. In einer besonders zweckmäßigen Aus- führungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das er- findungsgemäße Lager selbst eine Beschränkungseinrichtung zur Beschränkung der relativen Bewegung der beiden Lagerele- mente zueinander aufweist. Beispielsweise kann ein an einem der beiden Lagerelemente angeordneter Anschlag vorgesehen sein, der mit zwei an dem anderen Lagerelement angeordneten Anschlägen zusammenwirkt zur Beschränkung der relativen Ver- drehung der beiden Lagerelemente zueinander um die Drehachse des Axial-Radial-Gleitlagers. In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Beschränkungseinrichtung einen an einem der beiden Lagerelemente angeordneten und von diesem sich axial erstre- ckenden Armabschnitt aufweist, der axial in ein am anderen der beiden Lagerelemente umfänglich verlaufendes Langloch eingreift zur Beschränkung der relativen Verschwenkung der beiden Lagerelemente zueinander auf einen vorgegebenen Win- kelbereich. Bei dieser Ausführungsform bilden insofern die beiden stirnseitigen Enden des Langlochs Anschläge für den sich in das Langloch erstreckenden Armabschnitt, welcher mit diesen beiden Anschlägen zur Beschränkung der Verschwenkung zusammenwirkt. Erkennbar legt die umfängliche Erstreckung des Langlochs in dieser Ausführungsform den vorgegebenen Winkelbereich fest.

In bestimmten Ausführungsformen kann es zweckmäßig sein, das Einstellen einer oder mehrerer relativen Betriebslagen der beiden Lagerelemente zueinander zu erleichtern. Hierzu kann zweckmäßigerweise die Einrichtung einer oder mehrerer Rast- stellungen zwischen den beiden Lagerelementen vorgesehen sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zumindest ei- ner der beiden Lagerelemente einen Sitz für ein in diesem aufgenommenes, insbesondere mittels einer Feder kraftbeauf- schlagtes, auslenkbares Rastelement aufweist und der andere der beiden Lagerelemente zumindest eine dem Rastelement zu- geordnete Rastausnehmung umfasst zur wenigstens abschnitts- weisen Aufnahme des auslenkbaren Rastelementes zur Bereit- stellung einer lösbaren Verrastung bei einer vorgegebenen relativen Drehlage der beiden Lagerelemente zueinander. Da- bei kann auch vorgesehen sein, dass der andere der beiden Lagerelemente eine Mehrzahl von umfänglich zueinander beab- standeten Rastausnehmungen aufweist zur sukzessiven Aufnahme des Rastelements bei einer Drehung der beiden Lagerelemente zueinander zur Bereitstellung einer Mehrzahl von Raststel- lungen, die sich in Bezug auf die relativen Drehstellungen der beiden Lagerelementen zueinander unterscheiden.

Erfindungsgemäß können die zum Zusammenwirken und komplemen- tär ausgebildeten Gestaltungen Rastelement und Rastausneh- mung an einander zugewandten Grenzflächen der beiden La- gerelemente angeordnet sein. In einer zweckmäßigen Ausfüh- rungsform kann vorgesehen sein, dass das Rastelement und die zumindest eine Rastausnehmung an jeweils einander zugewand- ten Radialflächen des einen und des anderen Lagerelements angeordnet sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass das im Sitz des einen Lagerelements angeordnete Rastelement in ra- dialer Richtung kraftbeaufschlagt und auslenkbar angeordnet ist zur Bereitstellung einer Verrastung der beiden Lagerele- mente zueinander in radialer Richtung beim Einstellen einer vorgegebenen relativen Drehlage der beiden Lagerelemente zueinander. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Rastelement und die zumindest.eine Rastausnehmung an jeweils einander zugewandten Axialflächen des einen und des anderen Lagerelements angeordnet sind und dass das im Sitz des einen Lagerelements angeordnete Rastelement in axialer Richtung kraftbeaufschlagt und auslenkbar ist.

Die Gestaltung des erfindungsgemäßen Lagers, welches die Funktionalität der Verrastung der beiden Lagerelemente zuei- nander bereitstellt, kann derart ausgeführt sein, dass das Lösemoment zur Aufhebung der Verrastung der beiden Lagerele- mente zueinander durch Aufbringung eines vorgegebenen Dreh- moments auf eines der Lagerelemente erzeugbar ist, während das andere Lagerelement ortsfest gehalten ist, wobei dieses vorgegebene Drehmoment eine Drehmomentschwelle darstellt, ab welcher die Verrastung lösbar ist. Hierzu kann das Rastele- ment und/oder die Rastausnehmung mit entsprechenden gekrümm- ten Rastflächen ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Rastelement zumin- dest abschnittsweise eine kugel- oder zylinderförmige Rast- fläche aufweist, die in einer Raststellung bzw. Rastposition des Rastelements zu der zumindest einen zugeordneten Rast- ausnehmung mit einer komplementär ausgebildeten Rastfläche dieser Rastausnehmung korrespondiert. Die Angabe Rastfläche meint insofern Anlagefläche des Rastelements bzw. der zuge- ordneten Rastausnehmung. Durch die beschriebenen gekrümmten Ausbildungen der Rastflächen bzw. Anlageflächen kann die gewünschte Lösbarkeit der Verrastung auf einfache Weise be- reitgestellt werden. Durch eine entsprechende Gestaltung der Rastflächen des Rastelements und der Rastflächen der dem Rastelement zugeordneten Rastausnehmung kann vorgesehen sein, dass das Lösemoment abhängig von der Drehrichtung der beiden Lagerelemente zueinander unterschiedlich eingestellt ist, was bei bestimmten Anwendungen zweckmäßig sein kann.

Das erfindungsgemäß gestaltete Axial-Radial-Gleitlager eig- net sich insbesondere zur Verwendung in Innenräumen von Fahrzeugen, insbesondere Luftfahrzeuge, Landfahrzeuge oder Wasserfahrzeuge. Beispielsweise kann zur schwenkbaren Befes- tigung eines Halte- oder Displayelements an einem Innenraum- Bauteil das erfindungsgemäße Axial-Radial-Gleitlager verwen- det werden, indem das zu verschwenkende Element an einem der beiden Lagerelemente des Lagers befestigt wird und das In- nenraum-Bauteil an dem anderen Lagerelement des erfindungs- gemäß ausgebildeten Axial-Radial-Gleitlagers.

Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einer Ausführungsform nebst Abwandlungen mit Bezug auf die beilie- genden Figuren erläutert, wobei

Figur 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung- ein erfindungsgemäß gestaltetes Axial-Radial- Gleitlager,

Figur 2 die Explosionsdarstellung der Figur 1 in einer Seitendarstellung, und

Figur 3 einen Schnitt durch das zusammengesetzte Lager in der in Figur 2 angegebenen Schnittebene III-III zeigt.

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Axial-Radial-Gleitlager 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung angegeben wie es beispielsweise zur Verwendung in Innenräumen von Fahrzeugen, insbesondere Landfahrzeugen, Luftfahrzeug oder Wasserfahrzeuge ausgebildet ist, um z.B. eine schwenkbare Befestigung eines Halte- oder Tischelements an einem Innen- raum-Bauteil des Fahrzeuges zu realisieren.

Das Lager 1 weist ein erstes Lagerelement in Form eines ers- ten Lagerrings 2 auf, der koaxial zu einem zweiten Lagerele- ment angeordnet und von diesem über seine gesamte axiale Erstreckung und über einen Abschnitt seiner radialen Erstre- ckung aufgenommen ist. In der beschriebenen Ausführungsform umfasst das zweite Lagerelement zwei koaxial zum ersten La- gerring 2 ausgerichtete Kreisscheiben 4, 6, die durch einen wiederum koaxial ausgerichteten Zylinderabsatz 5 axial beab- standet sind. Dabei sind die in der Figur untere Kreisschei- be 4 und der Zylinderabsatz 5 integral und einstückig ausge- bildet, wobei die zur Kreisscheibe 4 beabstandet angeordnete Kreisscheibe 6 mit dem einstückig hergestellten Bauteil 4, 5 verschraubt ist. In der dargestellten Ausführungsform weisen hierzu die einstückig hergestellte Kreisscheibe 4 mit dem Zylinderabsatz 5 eine Mittenbohrung 52 auf, durch welche sich im zusammengebauten Zustand ein insofern koaxial ver- laufender Befestigungsbolzen 90 erstreckt, der in eine zuge- ordnete, koaxiale Gewindebohrung 61 der Kreisscheibe 6 zur Gestaltung des beschriebenen zweiten Lagerelements umfassend die Abschnitte 4, 5, 6 einschraubbar ist.

Das zweite Lagerelement (4, 5, 6) ist insofern in einem Schnitt, welcher die Längsachse A des Gleitlagers 1 umfasst, etwa U-förmig ausgebildet. Beide Lagerelemente 2, (4, 5, 6) können aus einem gleichen oder unterschiedlichen Metallmate- rial wie Aluminium oder Stahl ausgebildet sein. Es ist je- doch auch möglich, zumindest einen des Lagerelemente oder beide aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere zumindest abschnittsweise, auszubilden.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann auch vor- gesehen sein, dass das zweite Lagerelement (4, 5, 6) durch Verbinden, insbesondere Verschrauben, von drei Einzelbautei- len, namentlich den beiden Kreisscheiben 4, 6 und dem zu den Kreisscheiben getrennt hergestellten Zylinderabsatz 5 ge- staltet sein kann. In dieser Ausführungsform kann hierzu wie in der Ausführungsform, in welcher das zweite Lagerelement zwei Einzelbauteile umfasst, auch ein einzelner, koaxial zur Achse A des Lagers verlaufender Schraubbolzen 90 dienen, der wie obenstehend angegeben sich axial durch die Kreisscheiben 4,6 und den Zylinderabsatz 5 hindurch erstreckt und dabei in die Gewindebohrung 61 der in der Figur 1 oberen Kreisscheibe des Lagers eingeschraubt ist.

Im zusammengesetzten Zustand des erfindungsgemäß gestalteten Axial-Radial-Gleitlagers der Figur 1 sind die beiden La- gerelemente, d. h. der erste Lagerring 2 und das durch die Abschnitte bzw. Bauteile 4, 5, 6 bereitgestellte zweite La- gerelement relativ zueinander um eine Drehachse A drehbar angeordnet. Um die Reibung zwischen den zueinander bewegba- ren Bauteilen bzw. Flächen zu minimieren, umfasst das Gleit- lager 1 in der beschriebenen Ausführungsform drei einzelne Gleitelemente, die zwischen erstem und zweitem Lagerelement angeordnet sind, um die Lagerelemente axial und radial zu entkoppeln. Ein erstes Gleitelement ist als zylinderförmige Gleithülse 7 ausgebildet mit einer zylinderförmigen Innen- mantelfläche 71 und einer zylinderförmigen Außenmantelfläche 70. Der Innendurchmesser der Gleithülse 7 ist an den Durch- messer des Zylinderabsatzes 5 so angepasst, dass im zusam- mengesetzten Zustand des Lagers die Zylinderinnenmantelflä- che 71 der Gleithülse 7, die als Radialfläche wirkt, an der Zylindermantelfläche 50 des Zylinderabsatzes 5 anliegt, die wiederum eine Radialfläche darstellt. In gleicher Weise ist der Außendurchmesser der Gleithülse 7 an den Innendurchmes- ser der Bohrung des ersten Lagerrings 2 derart angepasst, dass im zusammengesetzten Zustand des erfindungsgemäß ausge- bildeten Lagers die Zylinderaußenmantelfläche 70 der Gleit- hülse 7, die insofern als Radialfläche ausgebildet ist, an der radial innenliegenden Zylinderfläche 21 des ersten La- gerrings 2, welche die Innenbohrung des ersten Lagerrings 2 festlegt, anliegt.

Zur Entkopplung von einander zugeordneten Axialflächen des ersten Lagerrings 2 und der beiden Kreisscheiben 4, 6 sind zwei durch die axiale Dicke des Kreisrings 2 beabstandete Gleitringe 8 vorgesehen, die hier auch als Radialgleitringe bezeichnet sind, da die radiale Erstreckung ihrer Gleitflä- chen größer als die axiale Erstreckung ihrer Gleitflächen ist.

Die gegenseitigen Anlagen der einander zugeordneten Axial- flächen der Lagerelemente sowie der Gleitringe 8 wird im Folgenden nun auch mit Bezug auf Figur 2 erläutert, welche die Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Axial- Radial-Gleitlagers der Figur 1 in einer Seitenansicht zeigt mit Angabe der relevanten Axialflächen, d. h. Flächen, die normal zur Axialrichtung und damit zur Drehachse A des La- gers verlaufen. In der beschriebenen Ausführungsform ist der Durchmesser der Mittenbohrung der Gleitringe 8 an den Außen- durchmesser der Gleithülse 7 angepasst, derart, dass im zu- sammengesetzten Zustand des Lagers die jeweilige Gleitringe 8 mit ihrer die Mittenbohrung festlegenden Zylinderfläche an der Außenmantelfläche 70 der Gleithülse 7 anliegt, was aus der untenstehend erläuterten Schnittdarstellung der Figur 3 ersichtlich ist.

Der jeweilige Gleitring 8 weist sich gegenüberliegende ebene Gleitflächen 80, 81 auf, die hier als Axialflächen bezeich- net sind, wobei die axial außen liegende Axialfläche 80 im zusammengesetzten Zustand des Lagers an einer zugeordneten Axialfläche 60 der Kreisscheibe 6 bzw. der axial innen lie- genden Axialfläche 40 der Kreisscheibe 4 anliegt. In glei- cher Weise liegt die jeweilige axial innenseitige Axialflä- che 81 an einer zugeordneten Axialfläche 20a bzw. 20b des ersten Lagerrings 2 an zur beschriebenen Entkopplung der beiden Lagerelemente in axialer Richtung.

Allgemein können die Gleitelemente aus einem für tribologi- sche Zwecke einsetzbaren Polymermaterial hergestellt sein, insbesondere durch ein Spritzgussverfahren. Dagegen erfolgt die Entkopplung von erstem Lagerelement und zweitem La- gerelement durch das Vorsehen der Gleithülse 7, die radial zwischen dem Zylinderabsatz 5 und dem ersten Lagerring 2 angeordnet ist. Zumindest eine der Gleitringe kann in einer Ausführungsform auch eine Sandwichstruktur in axialer Rich- tung umfassen in.der Form von mehreren, aufeinanderliegenden Kreisringscheiben, wobei die axiale Erstreckung des Sandich- struktur durch die Summe der axialen Erstreckungen der auf- einanderliegenden Kreisringscheiben gegeben ist.

Wie erläutert kann das erfindungsgemäße Axial-Radial- Gleitlager der Figuren 1, 2 zur relativen Verdrehung zweier Bauteile, beispielsweise in einem Innenraum eines Fahrzeuges eingesetzt werden. Hierbei weist das zweite Lagerelement mit den Abschnitte 4, 5, 6 Befestigungsmittel zur Befestigung an einem ersten Bauteil und das zweite Lagerelement 2 Befesti- gungsmittel zur Befestigung an dem zweiten Bauteil des Fahr- zeuges auf. In der beschriebenen Ausführungsform können hierzu am zweiten Lagerelement (4, 5, 6) Durchgangsbohrungen 62 vorgesehen sein, die sich sowohl durch beide Kreisschei- ben 4, 6 als auch durch den Zylinderabsatz 5 erstrecken und beispielsweise genutzt werden können, um das zweite La- gerelement (4, 5, 6) an einem ortsfest bzw. feststehenden Abschnitt oder Bauteil zu befestigen, z.B. mittels einer Schraubverbindung, bei welcher sich ein jeweiliger Schraub- bolzen durch eine zugeordnete Durchgangsbohrung erstreckt und mit dem zweiten Bauteil des Fahrzeuges verschraubt ist. In ähnlicher Weise kann der erste Lagerring 2 radial außen zu den Gleitringe 8 eine Mehrzahl von umfänglich beabstande- ten Befestigungsbohrungen 22 aufweisen, über welche ein wei- teres Bauteil, hier das zum zweiten Lagerelement bewegliche Bauteil durch Verschrauben mit dem ersten Lagerelement bzw. dem ersten Lagerring verbunden werden.

Figur 3 zeigt das erfindungsgemäß gestaltete Axial-Radial- Gleitlager der Figuren 1, 2 im zusammengesetzten Zustand in einer Schnittdarstellung, wobei die Schnittebene die Achse A des Lagers enthält und in Figur 2 mit dem Bezug III-III an- gegeben ist. Erkennbar ist insbesondere die einstückige Ge- stalt des ersten Bauteils (4, -5) des zweiten Lagerelements (4, 5, 6) in der beschriebenen Ausführungsform, das mit der Kreisscheibe 6 durch eine koaxial zur Drehachse des Lagers A verlaufende Schraubverbindung zur Bereitstellung des zweiten Lagerelements verbunden ist, wobei das zweite Lagerelement im Schnitt U-förmig ausgebildet ist zur vollständigen axia- len Aufnahme und zur teilweise radialen Aufnahme des ersten Lagerrings 2.

In der beschriebenen Ausführungsform erstreckt sich die Gleithülse 7 axial über die gesamte axiale Aufnahme des zweiten Lagerelementes, d. h. die Summe der axialen Erstre- ckungen der beiden Gleitringe 8 sowie des ersten Lagerrings 5 entspricht, d.h. ist identisch der axialen Höhe der Gleit- hülse 7. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass der Innendurchmesser der Gleit- ringe 8 angepasst, d. h. identisch ist mit dem Außendurch- messer des Zylinderabsatzes 5, sodass die Gleitringe mit ihrer innenseitigen radialen Stirnfläche an der Zylinderman- telfläche 50 des Zylinderabsatzes 5 anliegen und die axiale Erstreckung der Gleithülse 7 in Bezug auf die axiale Erstre- ckung der Aufnahme des zweiten Lagerelementes (4, 5, 6), welche durch die axiale Beabstandung der beiden Kreisschei- ben 4, 5 festgelegt ist, reduziert ist um die doppelte axia- le Erstreckung einer Gleitringe 8.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann das erfin- dungsgemäß gestaltete Axial-Radial-Gleitlager eine Beschrän- kungseinrichtung aufweisen zur Beschränkung der relativen Bewegung der beiden Lagerelemente 2; (4, 5, 6) zueinander. Hierzu kann beispielsweise ein sich an einem radialen Außen- abschnitt einer Kreisscheibe 4, 6 angeformter und axial ver- laufender Arm vorgesehen sein, der sich in eine am ersten Lagerring 5 angeordnete, umfänglich verlaufende Durchführung in Form eines umfänglich, d.h. auf einem Kreislinienab- schnitt verlaufenden Langlochs hinein erstreckt, sodass die relative Bewegung der beiden Lagerelemente 2, (4, 5, 6) zu- einander beschränkt ist. Dieser Axialarm kann zur Erhöhung der Betriebsfestigkeit insbesondere an beiden Kreisscheiben befestigt sein und sich zwischen diesen axial erstrecken.

Bezugszeichenliste

1 Axial-Radial-Gleitlager , Lager

2 erster Lagerring, erstes Lagerelement

4 Lagerscheibenabschnitt, Kreisscheibe

5 Zylinderabsatz, Lagerzylinderabschnitt

6 Lagerscheibenabschnitt, Kreisscheibe

7 Gleithülse, Axialgleitring

8 Gleitring, Radialgleitring

20a, b Axialfläche des ersten Lagerrings

21 Radialfläche, Zylinderfläche

22 Befestigungsbohrung

40 Axialfläche der Kreisscheibe

50 Radialfläche, Zylindermantelfläche

51 Axialfläche

52 Mittenbohrung

60 Axialfläche

61 Gewindebohrung

62 Befestigungsbohrung

70 Radialfläche, Zylinderaußenmantelfläche

71 Radialfläche, Zylinderinnenmantelfläche

80 Axialfläche

81 Axialfläche

90 Befestigungsbolzen

A Drehachse