DE19756728A1 - Spielfreies Hebelgelenk - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Hebelgelenk mit einem ersten
Hebel, an dem ein zweischenkliges, gabelförmiges Ende mit
einer Querbohrung durch beide zueinander beabstandet
angeordneten Schenkeln vorgesehen ist, einem zweiten Hebel,
an dem ein blockartiges Ende mit einer Querbohrung
vorgesehen ist, das in montiertem Zustand zwischen den
beiden Schenkeln angeordnet ist, und mit einem Gelenkbolzen,
der in montiertem Zustand in die Bohrungen der Schenkel und
des blockartigen Endes eingesteckt ist und durch den die
beiden Hebel gelenkig miteinander verbunden sind.
Bei derartigen Hebelgelenken wird vielfach eine absolut
spiel freie Lagerung bzw. Verbindung gefordert, damit die
übertragenen Bewegungen und Kräfte nicht verfälscht werden.
So sollen beispielsweise die von einem Fahrer über das
Lenkrad oder die Pedale eingeleiteten Bewegungen spielfrei,
d. h. ohne Hysterese weitergeleitet werden, damit bei einer
Veränderung der Fahrsituation und insbesondere einer
Reaktion auf plötzlich veränderte Fahrbedingungen ohne
Verzögerung reagiert werden kann. Außerdem ist es
selbstverständlich wichtig, daß die über Hebelgelenke
zwischen den beiden Hebeln eingestellte Position exakt
eingehalten wird, solange keine Veränderung gewünscht bzw.
veranlaßt wird. Eine spielfreie Lagerung wird auch
angestrebt, um bei dynamischen Belastungen und von außen
eingetragenen Schwingungen eine Relativbewegung der
miteinander verbundenen Bauteile zu verhindern, die zu
erhöhtem Verschleiß führen könnte.
Für die vorgenannten Zwecke sind Sicherungsringe und
Sicherungsbleche aus elastischem Material in vielfältiger
Form bekannt geworden. So ist beispielsweise in der DE 37 33 975 C1
eine Sicherungsfeder für einen Bolzen beschrieben,
die auf das mit einer außen umlaufenden Nut versehene
Bolzenende radial aufgeschoben werden kann und die um 90° um
die Bolzenachse gedreht werden muß, um den Bolzen in einem
Bauteil unter Vorspannung spielfrei zu halten. Mit einer
derartigen Sicherungsfeder lassen sich ohne weiteres
Vorspannkräfte der gewünschten Höhe erzeugen. Diese wirken
jedoch nur in Bolzenlängsachse wirklich zuverlässig, weil
die radial auf den Bolzen wirkenden Vorspannkräfte
reibungsabhängig sind, so daß eine Fixierung des Bolzens
quer zu seiner Längsachse auf diese Weise nicht
gewährleistet werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem
Hebelgelenk der eingangs genannten Art für eine spielfreie
Verbindung sowohl in Richtung der Kolbenlängsachse wie auch
senkrecht dazu zu sorgen. Dieses Ziel soll mit möglichst
einfachen Mitteln erreicht werden, die mit vertretbarem
Aufwand herstellbar und in der Handhabung möglichst einfach
sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß zwischen den Schenkeln und dem
blockartigen Ende ein Federelement, vorzugsweise ein
Federelement eingespannt ist, durch das das blockartige Ende
gegen das gabelförmige Ende sowohl in Richtung der
Längsachse des Gelenkbolzens als auch in Richtung der
Längserstreckung der Schenkel spielfrei vorgespannt ist. Das
Federelement ist vorzugsweise U-förmig mit einem Basisteil
und Seitenteilen ausgebildet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in
den Unteransprüchen 3 bis 9 beschrieben. Weitere
Einzelheiten werden anhand der in den Fig. 1 bis 5
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Federelements
in perspektivischer Darstellung mit einem
Gelenkbolzen,
Fig. 2 ein blockartiges Ende in vereinfachter
Darstellung,
Fig. 3 ein Hebelgelenk mit eingebautem Federelement
in perspektivischer Darstellung,
Fig. 4 eine alternative Ausführungsform des
Hebelgelenks mit eingebautem Federelement in
perspektivischer Darstellung,
Fig. 5 das Federelement gemäß Fig. 4 in
perspektivischer Darstellung.
Das Federelement 7 gemäß Fig. 1 besteht vorzugsweise aus
Federblech und ist aus einem rechteckigen Blechstreifen
durch zweifaches Abkanten um etwa 90° hergestellt, und
besteht aus einem Basisteil 8 und sich daran U-förmig
anschließenden Seitenteilen 9a und 9b. Letztere sind durch
eine Ausstanzung zweiarmig ausgebildet, wobei sich in
montiertem Zustand je ein Arm oberhalb und unterhalb des
Gelenkbolzens 6 erstreckt. Einstückig angeformt ist ein
weiterer Arm 10, der sich in montiertem Zustand mit einem
abgewinkelten Ende 10a auf einer Stirnfläche 4a des
blockartigen Endes 4 unter Vorspannung abstützt. Auch die
Arme des Seitenteils 9a sind endseitig abgewinkelt, wodurch
in Verbindung mit der Abwinkelung der Seitenteile am
Basisteil die Größe der in Achsrichtung des Gelenkbolzens
wirkenden Vorspannkraft einstellbar ist. Ohne den
Erfindungsgedanken zu verlassen, ist es grundsätzlich auch
denkbar, das Federelement aus Kunststoff herzustellen.
Fig. 2 zeigt in vereinfachter Darstellung ein blockartiges
Ende 4 mit einer Querbohrung 5 und einer Stirnfläche 4a.
Nicht dargestellt ist der Anschluß dieses blockartigen Endes
4 an einem Hebel, einer Stange oder einem anderen Bauteil,
über das eine Kraft bzw. Stellbewegung auf das blockartige
Ende übertragen wird.
Fig. 3 zeigt ein fertig montiertes Hebelgelenk mit
eingebautem Federelement 7, dessen Seitenteile 9a und 9b
zwischen den Schenkeln 3a und 3b des gabelförmigen Endes 1
und dem blockartigen Ende 4 eingespannt sind. Nicht
dargestellt ist der Gelenkbolzen, der durch die
Durchgangsbohrung 2 in den Schenkeln 3a und 3b sowie durch
die Durchgangsbohrung 5 des blockartigen Endes 4
hindurchgesteckt werden muß, um die beiden Enden 1, 4 des
Hebelgelenks miteinander zu verbinden. Bei der Montage
müssen die beiden Enden 1 und 4 unter Vorspannung des am
Federelement 7 ausgebildeten Armes 10 ineinandergeschoben
werden, wobei das abgewinkelte Ende 10a an der Stirnfläche
des blockartigen Endes 4 anliegt. Auf diese Weise sind die
beiden Enden 1 und 4 entgegen der Einschieberichtung
zueinander vorgespannt, so daß der Gelenkbolzen 6 quer zu
seiner Längserstreckung spielfrei gehalten wird. Für die
erforderliche Vorspannung in Längsrichtung des Gelenkbolzens 6
sorgen die beiden Seitenteile 9a und 9b des
Federelements 7.
Auch bei dem gabelförmigen Ende 1 ist nicht dargestellt, wie
es mit einem Hebel oder einer Stange verbunden ist.
Bei der Ausführungsform des Federelements 7' gemäß Fig. 5
stützen sich die Seitenteile 9'a und 9'b außen auf den
Schenkeln 3a und 3b des gabelförmigen Endes 1 ab (vgl.
Fig. 4). Die Seitenteile 9'a und 9'b sind mit Bohrungen 11
für den nicht dargestellten Gelenkbolzen 6 versehen.
Außerdem ist im Seitenteil 9'a durch Freistanzen eine Zunge
12 gebildet, die nach innen abgewinkelt ist und sich in
montiertem Zustand auf einer Seitenfläche 4b des
blockartigen Endes 4 abstützt. Im Basisteil 8' ist durch
Freistanzen eine weitere Zunge 13 ausgebildet, die ebenfalls
leicht nach innen abgewinkelt ist und sich in montiertem
Zustand auf einer Stirnfläche 4c des blockartigen Endes 4
abstützt.
Auch das Federelement 7' ist aus einem rechteckigen
Materialstreifen durch
zweifaches Abwinkeln hergestellt, so daß sich die Seitenteile 9'a und 9' b
vom Basisteil 8' aus U-förmig erstrecken. Endseitig sind die Seitenteile 9'a und 9'b leicht abgewinkelt, um definierte Auf lagebereiche zu schaffen und gleichzeitig die gewünschte Vorspannung einzustellen. Mit einem derartig gestalteten Federelement 7' läßt sich wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 eine Vorspannung sowohl in Längsrichtung des Gelenkbolzens wie auch in Längserstreckung der Schenkel 3a, 3b des gabelförmigen Endteils 1 mit einfachen Mitteln realisieren. Nötig ist lediglich ein Stück Blech, das zweckmäßig ausgestanzt und abgewinkelt ist, um bei einem Hebelgelenk mit gabelförmigem Ende 1 und blockförmigem Ende 4 eine Vorspannung in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen erzeugen zu können. Es versteht sich von selbst, daß bei Verwendung eines derartigen Federelements die Enden 1 und 4 über den Gelenkbolzen 6 spielfrei miteinander verbunden sind.
zweifaches Abwinkeln hergestellt, so daß sich die Seitenteile 9'a und 9' b
vom Basisteil 8' aus U-förmig erstrecken. Endseitig sind die Seitenteile 9'a und 9'b leicht abgewinkelt, um definierte Auf lagebereiche zu schaffen und gleichzeitig die gewünschte Vorspannung einzustellen. Mit einem derartig gestalteten Federelement 7' läßt sich wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 eine Vorspannung sowohl in Längsrichtung des Gelenkbolzens wie auch in Längserstreckung der Schenkel 3a, 3b des gabelförmigen Endteils 1 mit einfachen Mitteln realisieren. Nötig ist lediglich ein Stück Blech, das zweckmäßig ausgestanzt und abgewinkelt ist, um bei einem Hebelgelenk mit gabelförmigem Ende 1 und blockförmigem Ende 4 eine Vorspannung in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen erzeugen zu können. Es versteht sich von selbst, daß bei Verwendung eines derartigen Federelements die Enden 1 und 4 über den Gelenkbolzen 6 spielfrei miteinander verbunden sind.
Die Erfindung ist vorstehend an stark vereinfacht
dargestellten Bauteilen erläutert worden. Es ist für den
Fachmann aber ohne weiteres ersichtlich, daß die Erfindung
immer dann anwendbar ist, wenn ein gabelförmiges Ende mit
einem blockförmigen Ende über einen Gelenkbolzen miteinander
zu verbinden ist. Derartige Anwendungsfälle ergeben sich in
großer Zahl auf den verschiedensten technischen Gebieten,
insbesondere aber auch im Kraftfahrzeugbau, wo vom Fahrer
eingeleitete Bewegungen und Kräfte spielfrei auf
kraftfahrzeugseitige Stellelemente übertragen werden müssen.
In den Unteransprüchen 8 und 9 sind zwei Anwendungsfälle des
Erfindungsgedankens in Verbindung mit einem Fahrzeugpedal
erwähnt.
Claims (9)
1. Hebelgelenk mit einem ersten Hebel, an dem ein
zweischenkliges gabelförmiges Ende (1) mit einer
Querbohrung (2) durch beide beabstandet zueinander
angeordnete Schenkel (3a, 3b) vorgesehen ist, einem
zweiten Hebel, an dem ein blockartiges Ende (4) mit
einer Querbohrung (5) vorgesehen ist, das in montiertem
Zustand zwischen den beiden Schenkeln (3a, 3b)
angeordnet ist, und mit einem Gelenkbolzen (6), der in
montiertem Zustand in die Bohrungen (2, 5) der
Schenkel (3a, 3b) und des blockartigen Endes (4)
eingesteckt ist und durch den die beiden Hebel gelenkig
miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Schenkeln (3a, 3b) und dem blockartigen
Ende (4) ein Federelement (7), vorzugsweise ein
Federblech eingespannt ist, durch das das blockartige
Ende (4) gegen das gabelförmige Ende (1) sowohl in
Richtung der Längsachse des Gelenkbolzens (6) als auch
in Richtung der Längserstreckung der Schenkel (3a, 3b)
spielfrei vorgespannt ist.
2. Hebelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (7) U-förmig mit einem Basisteil (8)
und Seitenteilen (9a, 9b)
ausgebildet ist.
3. Hebelgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (7) in montiertem Zustand
innerhalb der Schenkel (3a, 3b) des gabelförmigen
Endes (1) und das blockartige Ende (4) umfassend
angeordnet ist, wobei die Seitenteile (9a, 9b) zur
Erzeugung der Vorspannung in Richtung der Längsachse
des Gelenkbolzens (6) und das Basisteil zur Erzeugung
der Vorspannung in Richtung der Längserstreckung der
Schenkel (3a, 3b) ausgebildet sind.
4. Hebelgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenteile (9a, 9b) zweiarmig ausgebildet
sind, wobei sich in montiertem Zustand je ein Arm
oberhalb und unterhalb des Gelenkbolzens (6) zwischen
dem blockartigen Ende (4) und den Schenkeln (3a, 3b)
des gabelförmigen Endes (1) erstreckt.
5. Hebelgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß am Basisteil (8) einstückig ein weiterer Arm (10)
angeformt ist, der sich zwischen den Seitenteilen (9a, 9b)
und ober- oder unterhalb von diesen im
wesentlichen senkrecht erstreckt und mit einem
abgewinkelten Ende (10a) an einer Stirnseite (4a) des
blockartigen Endes (4) mit Vorspannung anliegt, wenn
die beiden Enden (1, 4) mittels des Gelenkbolzens (6)
miteinander verbunden sind.
6. Hebelgelenk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Seitenteil (9a, 9b)
endseitig abgewinkelt ist.
7. Hebelgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (7') in montiertem Zustand
außerhalb der Schenkel (3a,
3b) des gabelförmigen Endes (1) und das blockartige
Ende (4) umfassend angeordnet ist, daß es in den
Seitenteilen (9'a, 9'b) Bohrungen (11) für den
Gelenkbolzen (6) aufweist und daß es sich mit einer
durch Freistanzen auf drei Seiten in einem Seitenteil (9'a)
ausgebildeten Zunge (12) auf einer Seitenwand (4b)
des blockartigen Endes (4) und mit einer zweiten,
durch Freistanzen auf drei Seiten im Basisteil (8')
ausgebildeten Zunge (13) auf einer Stirnfläche (4c)
des blockartigen Endes (4) abstützt, wodurch die
angestrebte Vorspannung in zwei Richtungen erzeugt
wird, wenn der Gelenkbolzen (6) in die Bohrung (2, 5, 11)
eingesteckt ist.
8. Anwendung des Erfindungsgedankens zur spielfreien
Lagerung eines Pedals in einem Kraftfahrzeug, wobei
anstelle eines ersten Hebels ein gabelförmiger
Lagerbock und anstelle eines zweiten Hebels das Pedal
selbst oder ein damit fest verbundenes Bauteil tritt.
9. Anwendung des Erfindungsgedankens zur spielfreien
Anbindung eines Pedals in einem Kraftfahrzeug an eine
Stange oder einen Hebel, wobei das gabelförmige Ende
wahlweise am Pedal oder an der Stange bzw. am Hebel
angeordnet ist und das jeweils andere Teil ein
blockartiges Ende aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19756728A DE19756728A1 (de) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Spielfreies Hebelgelenk |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE19756728A1 true DE19756728A1 (de) | 1999-06-24 |
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ID=7852650
Family Applications (1)
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DE19756728A Withdrawn DE19756728A1 (de) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Spielfreies Hebelgelenk |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19756728A1 (de) |
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1997
- 1997-12-19 DE DE19756728A patent/DE19756728A1/de not_active Withdrawn
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