DE10028361A1 - Verbindungselement - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement (40, 50, 60) zur lösbaren Verbindung eines ersten Bauteils (10) mit einem zweiten Bauteil (20), vorzugsweise zum lösbaren Verbinden eines Stellglieds mit dem Pedal eines Kraftfahrzeugs, wobei durch das Verbindungselement Kräfte parallel zur Montagerichtung übertragen werden. Das Verbindungselement (40, 50, 60) wird durch ein mit dem zweiten Bauteil (20) verbundenes Anschlussmittel (40, 60) und einen ein Befestigungsmittel (30) des ersten Bauteils (10) aufnehmenden kalottenartigen Schlitten (50) gebildet, der sich in seiner Befestigungsposition im Anschlussmittel (40, 60) verriegelt. Das Anschlussmittel (40, 60) ist seinerseits bevorzugt zweiteilig als Schlittenrahmen (60) und Gehäuse (40) ausgebildet, wobei der mit dem Stellglied (10) verbundene Schlittenrahmen (60) im verriegelten Zustand mit dem Gehäuse (40) durch ein Werkzeug lösbar verbunden ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement zur lösbaren Verbin
dung eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil, wie beispielsweise eines
Stellglieds mit einem Betätigungsglied. Insbesondere betrifft die vorliegende Er
findung ein Verbindungselement zum lösbaren Verbinden eines Bremsgestänges
mit dem Pedal eines Kraftfahrzeugs.
In vielen Bereichen der Mechanik stellt sich das Problem, zwei Bauteile beweg
lich und lösbar miteinander mittels eines geeigneten Verbindungselements zu ver
binden. Ein derartiger Bereich ist der Kraftfahrzeugbau. Hier wird üblicherweise
die auf das Brems- oder Kupplungspedal ausgeübte Kraft und das dadurch er
zeugte Drehmoment über ein beweglich angebrachtes Gestänge oder Stellglied
zum jeweiligen Brems- oder Kupplungssystem übertragen. Die Vorteile derartiger
lösbarer Verbindungen sind, dass die Bewegungsrichtung der beiden verbundenen
Bauteile umgelenkt werden kann, das übertragene Drehmomente und Kräfte über
die Ausnutzung der Hebelgesetze verändert werden und dass der Aspekt der Si
cherung berücksichtigt wird, indem bestimmte technische Elemente indirekt betä
tigt werden. Weitere Anwendungsbereiche, in denen lösbare Verbindungen zweier
beweglicher Bauteile benötigt werden, sind der Flugzeugbau und allgemein der
Maschinenbau.
Gerade beim Einsatz von Verbindungselementen im Bereich des Kraftfahrzeug
baus müssen folgende wesentliche Anforderungen erfüllt werden. Im Falle der
Benutzung des Verbindungselements zur Verbindung eines Bremspedals mit dem
Bremsgestänge, bei dem über die Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs erhebliche
Wechselbelastungen von Druck- und Zugspannungen übertragen werden, ist eine
stabile, verschleißfeste und dauerhafte Ausgestaltung notwendig. Die Stabilität
wird einerseits durch sich ergänzende kraft- und formschlüssige Verbindungen
und andererseits durch die Verwendung geeigneter Werkstoffe, wie zum Beispiel
Kunststoffe mit Verstärkungselementen, realisiert.
Des weiteren ist es wünschenswert, dass die über das Verbindungselement herge
stellte Verbindung mit geringem technischen und zeitlichen Aufwand verbindbar
und wieder lösbar ist. Dies ist nur möglich, wenn sich das Verbindungselement
aus Komponenten begrenzter konstruktiver Komplexität zusammensetzt. Bei Be
rücksichtigung der genannten Aspekte können sowohl die Herstellungskosten wie
auch die späteren Montagekosten beim Ein- und Ausbau des Verbindungsele
ments bzw. der Nutzung des Verbindungselements reduziert werden, wodurch ein
wirtschaftliches und technisch nützliches Verbindungselement geschaffen wird.
Im Stand der Technik sind Verbindungselemente verschiedener Ausführungsfor
men bekannt, die sich durch eine gewisse mechanische Belastbarkeit auszeichnen,
die die benötigte Montagekraft zur Herstellung der Verbindung um ein Vielfaches
übersteigt.
Gemäß der Druckschrift DE 198 13 721 kann ein Verbindungselement beispiels
weise folgende Anordnung aufweisen. Ein erstes Bauteil weist einen kugelförmi
gen Kopf auf, der durch einen komplementär zum kugelförmigen Kopf geformten
kalottenartigen Schlitten eingefaßt wird. Beim Einsatz bzw. der Montage des ku
gelförmigen Kopfes in den Schlitten werden die Seitenflächen des Schlittens im
Öffnungsbereich der Kalotte auseinandergedrückt und schließen sich wieder,
nachdem der kugelförmige Kopf vollständig in den Schlitten eingeführt ist. Auf
diese Weise entstehen eine kraftschlüssige und eine formschlüssige Verbindung
zwischen kugelförmigem Kopf und Schlitten. Der Schlitten weist an seiner Au
ßenseite zwei federnde Fortsätze auf, an deren dem Kugelkopf abgewandten Seiten
schnapphakenförmige Vorsprünge vorhanden sind. Gleitet der Schlitten mit
Kugelkopf zur Herstellung der endgültigen Verbindung in ein zweites Bauteil
(Fassung), stellen die federnden Fortsätze mit den schnapphakenförmigen Vor
sprüngen eine dauerhafte Verbindung und Verriegelung mit dem zweiten Bauteil
her, indem sie dort einrasten. Das zweite Bauteil umfasst den Schlitten umfäng
lich und verhindert auf diese Weise das Aufbiegen des kalottenartigen Schlittens
und ein Herausfallen des kugelförmigen Kopfes. Die Verbindung zwischen
Schlitten und zweitem Bauteil wird durch einen geeignet ausgebildeten Aufnah
mebereich im zweiten Bauteil erleichtert. Auf diese Weise wird eine Verbindung
mit gleichzeitiger Verriegelung der Verbindung durch die Bewegung des Kugel
kopfes in Richtung des kalottenartigen Schlittens hergestellt. Das Verbindungs
element widersteht mechanischen Belastungen, die senkrecht zur Montagerich
tung des Verbindungselements wirken, wobei diese mechanischen Lasten den
mechanischen Montageaufwand weit übersteigen können.
Eine Weiterentwicklung der bis dahin bekannten und erläuterten Verbindungs
elemente liefert die Druckschrift DE 199 18 911. Bei diesem Verbindungselement
sind die federnden Fortsätze mit den schnapphakenförmigen Vorsprüngen des
Schlittens so ausgebildet, dass sie bei eingesetztem und verriegeltem Schlitten im
zweiten Bauteil an einer Seite des zweiten Bauteils hervorstehen bzw. aus diesem
herausragen. Dennoch kann ohne Benutzung zusätzlichen Werkzeugs der Schlit
ten durch Drücken der hervorstehenden Enden aufeinanderzu per Hand aus dem
zweiten Bauteil gelöst werden. Es wird dadurch ein Verbindungselement bereitge
stellt, welches sowohl per Hand zusammengesetzt wie auch gelöst werden kann
und trotzdem erheblichen mechanischen Belastungen widersteht.
Außerdem bildet der Schlitten durch seinen kalottenartigen Aufnahmebereich für
den kugelförmigen Kopf des ersten Bauteils und durch die federnden Fortsätze
zum Einrasten im zweiten Bauteil Befestigungs- und Einrastmittel in einem Stück.
Das Material des Schlittens ist elastisch verformbar, um die Funktion der federn
den Fortsätze zu ermöglichen. Die elastische Verformbarkeit führt aber auch dazu,
dass sich der Schlitten aufgrund der mechanischen Belastung verformt. Da die
mechanische Belastung des Verbindungselements wie bei dem oben beschriebe
nen Stand der Technik senkrecht zur Montagerichtung wirkt, wird der Schlitten
zwar verformt, was jedoch nicht zu einem Herauslösen des kugelförmigen Kopfes
aus dem Schlitten und damit zum Versagen des Verbindungselements führt.
Zu beachten ist allerdings, dass bei den zuvor erläuterten, vorbekannten Verbin
dungselementen beim Gebrauch nur Kräfte senkrecht zur Montagerichtung auf
treten. Genauer gesagt wirkt bei den vorbekannten Verbindungselementen die
bestimmungsgemäße Last im wesentlichen senkrecht zur Montagerichtung des
ersten Bauteils, das bei der Montage zusammen mit dem kalottenartigen Schlitten
in das zweite Bauteil einfährt. Daher müssen und sind bei den vorbekannten Ver
bindungselementen die Haltekräfte in Montagerichtung nicht groß. Zudem ist die
Konstruktion der vorbekannten Verbindungselemente für in Montagerichtung
wirkende mechanische Lasten ungeeignet, weil die elastische Verformbarkeit des
Schlittenmaterials zu einer raschen Abnutzung des Lagerbereichs und folglich
zum Herauslösen des kugelförmigen Kopfes führen würde.
Schließlich stellen die schnapphakenförmigen Verriegelungselemente die lastab
tragenden Bestandteile des Verbindungselements bei einer in Montagerichtung
wirkenden mechanischen Belastung dar. Diese lastabtragenden Flächen sind je
doch zu klein ausgebildet, um einer dauerhaften Zug- oder Zug/Druck-
Wechselbelastung zu widerstehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verbindungs
element für zwei Bauteile zu schaffen, das mechanischen Belastungen parallel zur
Montagerichtung dauerhaft widersteht. Das Verbindungselement soll dabei von
einfacher Konstruktion sein und aus kostengünstigen Materialien bestehen.
Ein weiteres mit den vorbekannten Verbindungselementen zusammenhängendes
und mit der vorliegenden Erfindung gelöstes Problem besteht darin, dass das Verbindungselement
eine hohe Stabilität aufweist und trotzdem ohne Beeinträchti
gung der Stabilität und Lebensdauer leicht lösbar sein soll.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Probleme werden erfin
dungsgemäß durch ein Verbindungselement gemäß Patentanspruch 1 bzw. Patent
anspruch 6 gelöst.
Im einzelnen wird das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem
gemäß Patentanspruch 1 durch ein Verbindungselement zum Verbinden eines
ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil gelöst, wobei das Verbindungselement
ein mit dem zweiten Bauteil verbundenes Anschlussmittel und einen in dem ge
nannten Anschlussmittel angeordneten kalottenartigen Schlitten umfasst, der von
einer Montageposition in eine Befestigungsposition verschiebbar ist. Der ge
nannte kalottenartige Schlitten ist derart ausgebildet, dass er ein Befestigungsende
des ersten Bauteils aufnehmen kann und mit dem aufgenommenen Befestigung
sende in die Befestigungsposition verschoben sich zumindest mit Teilbereichen
des Kalottenrandes innerhalb des Anschlussmittels abstützt und verriegelt.
Das Befestigungsende des ersten Bauteils ist gemäß Patentanspruch 2 bevorzugt
kugelförmig komplementär zum kalottenartigen Schlitten ausgebildet, so dass in
der Befestigungsposition des kalottenartigen Schlittens das Befestigungsende
formschlüssig verbunden beweglich gehalten wird.
Die Wand am geöffneten Ende des kalottenartigen Schlitten ist gemäß Patentan
spruch 3 bevorzugt in mindestens zwei Wandabschnitte unterbrochen, die in der
Montageposition radial vom aufgenommenen Befestigungsende beabstandet und
des weiteren Einrastmittel im Anschlussmittel bilden, die hebelartig federnd und
deren radial außen liegende Kanten scharfkantig ausgebildet sind.
Zur Aufnahme und Verriegelung des kalottenartigen Schlittens ist vorzugsweise
das Anschlussmittel gemäß Patentanspruch 5 ringförmig ausgebildet und weist an
seiner radialen Innenwand einen schnapphakenähnlichen Vorsprung zur Verrie
gelung der federnden Wandabschnitte des kalottenartigen Schlittens auf.
Des weiteren liefert die vorliegende Erfindung gemäß Patentanspruch 6 ein Ver
bindungselement zum Verbinden von einem Pedal und einem Stellglied, insbe
sondere in Kraftfahrzeugen, das ein Anschlussmittel mit einem Gehäuse und ei
nem Schlittenrahmen umfasst, dessen Gehäuse mit dem Pedal und dessen Schlit
tenrahmen mit dem Stellglied verbunden ist, wobei der Schlittenrahmen durch
mindestens ein Einrast- und ein Ausrastmittel mit dem Gehäuse lösbar verbunden
werden kann und im verbundenen Zustand das Gehäuse mit dem Pedal verbunden
ist.
Die Wand des Schlittenrahmens ist an dem dem Gehäuse zugewandten Ende ge
mäß Patentanspruch 7 bevorzugt in mindestens zwei hebelartig federnde Wandab
schnitte unterbrochen, die mindestens ein Ausrastmittel und mindestens ein Ein
rastmittel aufweisen.
Das Einrastmittel wird gemäß Patentanspruch 8 bevorzugt durch einen Schnapp
haken an der radialen Außenwand des Wandabschnitts und das Ausrastmittel
durch den über den Schnapphaken in Längsrichtung des Schlittenrahmens hinaus
ragenden Abschnitt des Wandabschnitts gebildet.
Gemäß Patentanspruch 9 wird der Schlittenrahmen durch eine Öffnung an einer
Seite des Gehäuses aufgenommen, während sich an einer der Öffnung gegenüber
liegenden Seite mindestens zwei Öffnungen zur Aufnahme der Wandabschnitte
des Schlittenrahmens befinden. Außerdem weist das Gehäuse mindestens ein Be
festigungsmittel zur Befestigung an dem Pedal auf.
Um den Einrastmitteln Halt zu bieten, sind die Kanten der Öffnungen im Gehäuse
zur Aufnahme der Einrastmittel gemäß Patentanspruch 10 bevorzugt scharfkantig
ausgebildet.
In der Zeichnung werden derzeit bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung exemplarisch gezeigt:
Fig. 1 die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Verbindungselements;
Fig. 2 (a) ein Schnittbild des erfindungsgemäßen Verbindungselements gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform mit dem kalottenartigen Schlitten in
Montageposition;
(b) ein Schnittbild des erfindungsgemäßen Verbindungselements nach Fig. 2a mit dem kalottenartigen Schlitten in Befestigungsposition;
(c) eine Ausschnittsvergrößerung der erfindungsgemäß bevorzugten Ein rastmittel des kalottenartigen Schlittens an der radialen Innenwand des Schlittenrahmens; und
(b) ein Schnittbild des erfindungsgemäßen Verbindungselements nach Fig. 2a mit dem kalottenartigen Schlitten in Befestigungsposition;
(c) eine Ausschnittsvergrößerung der erfindungsgemäß bevorzugten Ein rastmittel des kalottenartigen Schlittens an der radialen Innenwand des Schlittenrahmens; und
Fig. 3 ein modulares Pedalsystem für ein Kraftfahrzeug, in dem das Bremspedal
über das erfindungsgemäße Verbindungselement mit dem Bremsgestänge
verbunden ist.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung die bevorzugten Aus
führungsformen der Erfindung im einzelnen erläutert.
Bezugnehmend auf Fig. 1 umfasst das erfindungsgemäße Verbindungselement
40, 50, 60 zum Verbinden eines ersten Bauteils 10 (bevorzugt ein Brems- oder
Kupplungsgestänge) mit einem zweiten Bauteil 20 (bevorzugt ein Pedal) ein An
schlussmittel 40, 60 und einen in dem genannten Anschlussmittel angeordneten
kalottenartigen Schlitten 50.
Das Anschlussmittel 40, 60 ist erfindungsgemäß bevorzugt zweiteilig ausgebildet
und umfasst ein mit dem zweiten Bauteil 20 verbundenes oder darin integriertes
Gehäuse 40 und einen mit dem Gehäuse 40 zusammenwirkenden Schlittenrahmen
60. Es ist gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ebenfalls mög
lich, das Anschlussmittel 40, 60 so auszubilden, dass es den kalottenartigen
Schlitten 50 verriegelbar aufnehmen kann.
Eine weitere mögliche Ausführungsform ist, das Anschlussmittel 40, 60 in das
zweite Bauteil 20 zu integrieren, so dass es direkt den kalottenartigen Schlitten 50
aufnehmen und verriegeln kann.
Erfindungsgemäß bevorzugt weist der Schlittenrahmen 60 zur Aufnahme des ka
lottenartigen Schlittens 50 eine ringförmige Struktur auf. Die ringförmige Struktur
des Schlittenrahmens 60 ist an seiner radialen Innenwand durch einen schnappha
kenähnlichen Vorsprung 68 charakterisiert, der der erfindungsgemäßen Verriege
lung des kalottenartigen Schlittens 50 dient, die im weiteren ausführlich beschrie
ben wird.
Der kalottenartige Schlitten 50 weist erfindungsgemäß bevorzugt ein geschlosse
nes und ein offenes Ende auf. Die Wand des geöffneten Endes des kalottenartigen
Schlittens 50 ist dabei in mindestens zwei (bevorzugt vier) Wandabschnitte 52
unterbrochen, die als Einrastmittel 52 im Schlittenrahmen 60 dienen. Um die
Funktion als Einrastmittel 52 ausführen zu können, sind die Wandabschnitte 52
bevorzugt hebelartig federnd und deren radial außen liegende Kanten 54 scharf
kantig ausgebildet.
Das Befestigungsende 30 des ersten Bauteils 10 ist bevorzugt kugelförmig kom
plementär zum geschlossenen Ende des kalottenartigen Schlittens 50 ausgebildet.
In der Montageposition wird dadurch der vordere Teil des kugelförmigen Befesti
gungsendes 30 vollständig von dem kalottenartigen Schlitten 50 eingeschlossen,
wie man am besten in Fig. 2a sieht. In der Befestigungsposition (Fig. 2b) wird
das erste Bauteil 10 über das Befestigungsende 30 formschlüssig und dadurch im
Raumwinkelα schwenkbar mit dem Anschlussmittel 40, 60 verbunden. Durch die
Schwenkbarkeit um den Raumwinkelα ist es möglich, Toleranzen in der Aus
richtung von erstem Bauteil 10 und zweitem Bauteil 20 zueinander auszugleichen,
ohne dass die hergestellte erfindungsgemäße Verbindung in ihrer Funktion beein
trächtigt wird.
Des weiteren übersteigt in der Montageposition (vgl. Fig. 2a) der Außendurch
messer des geöffneten Endes des kalottenartigen Schlittens 50 den Innendurch
messer des ringförmig ausgebildeten Schlittenrahmens 60 und die hebelartig fe
dernd ausgebildeten Wandabschnitte 52 sind von dem in dem kalottenartigen
Schlitten 50 eingesetzten Befestigungsende 30 seitlich beabstandet.
Durch das Verschieben des kalottenartigen Schlittens 50 von der Montage- in die
Befestigungsposition (siehe Fig. 2b) führen die hebelartig federnd ausgebildeten
Wandabschnitte 52 folgende Funktionen aus: Die Wandabschnitte 52 werden
durch die Innenseite des ringförmig ausgebildeten Schlittenrahmens 60 in Rich
tung des kugelförmigen Befestigungsendes 30 gedrückt, wodurch die Wandab
schnitte 52 des kalottenartigen Schlittens 50 das Befestigungsende 30 umschlie
ßen und festhalten. Gleichzeitig drücken die hebelartig federnd ausgebildeten
Wandabschnitte 52 mit ihrer durch die Elastizität des Materials erzeugten Feder
kraft gegen die Innenwand des ringförmig ausgebildeten Schlittenrahmens 60.
Befindet sich der kalottenartige Schlitten 50 in der Befestigungsposition (Fig. 2b),
verriegeln die Wandabschnitte 52 durch Einrasten hinter dem schnapphakenähnli
chen Vorsprung 68 den kalottenartigen Schlitten 50 im ringförmig ausgebildeten
Schlittenrahmen 60 (siehe Fig. 2c).
Durch den schnapphakenähnlichen Vorsprung 68 im Schlittenrahmen 60 ist ein
Lösen des kalottenartigen Schlittens 50 aus dem ringförmigen Schlittenrahmen 60
entgegengesetzt zur Montagerichtung verhindert. Ein Lösen des kalottenartigen
Schlittens 50 aus dem Schlittenrahmen 60 in Montagerichtung ist durch eine er
findungsgemäß bevorzugt komplementär zum kalottenartigen Schlitten ausgebil
dete Wölbung 42 des Gehäuses 40 verhindert. Das Gehäuse 40 bildet somit einen
Anschlag für den kalottenartigen Schlitten 50, so dass dieser eingebaut im An
schlussmittel 40, 60 nicht aus dem ringförmigen Schlittenrahmen 60 gelöst wer
den kann, ohne dass das Verbindungselement beschädigt wird. Diese Funktion
kann aber ebenfalls durch eine entsprechende Ausbildung des Schlittenrahmens
60 gewährleistet sein.
Das Verbindungselement 40, 50, 60 liefert mit Hilfe des kalottenartigen Schlittens
50 bevorzugt eine sowohl kraftschlüssige wie auch formschlüssige Verbindung
zwischen dem ersten Bauteil 10 und dem zweiten Bauteil 20. Außerdem wird
durch die kugelförmig komplementäre Ausbildung des Befestigungsendes 30 zum
kalottenartigen Schlitten 50 die Verbindung zweier Bauteile innerhalb eines
Raumwinkelsα ermöglicht (siehe Fig. 2b). Auf diese Weise kann eine toleranzbe
haftete Ausrichtung zweier Bauteile zueinander durch das sie verbindende Ver
bindungselement ausgeglichen werden.
Des weiteren liefert die vorliegende Erfindung gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform ein Verbindungselement zum lösbaren Verbinden von einem
Pedal 20 und einem Stellglied 10, insbesondere in Kraftfahrzeugen (siehe Fig. 3).
Die Bedeutung eines solchen erfindungsgemäßen Verbindungselements folgt aus
der Herstellung von Kraftfahrzeugen aus einzelnen Modulen. So stellt z. B. das in
Fig. 3 dargestellte Brems- und Kupplungspedal ein Pedal-Modul dar, das durch
einen speziellen Zulieferer dem Automobilhersteller geliefert wird. Um z. B. das
Bremspedal 20 mit dem Bremssystem über ein Stellglied 10 zu verbinden, wird
das Pedal mit einem erfindungsgemäßen lösbaren Verbindungselement 40, 50, 60
gemäß der weiterhin bevorzugten Ausführungsform geliefert. Über das Verbin
dungselement 40, 50, 60 wird das Bremssystem über das Stellglied 10 mit dem
Pedal 20 verbunden, wobei diese Verbindung beispielsweise im Fall eines Defekts
oder Reparatur wiederum gelöst werden kann. Gleiches gilt natürlich für die An
wendung des erfindungsgemäßen Verbindungselements auf das Kupplungspedal.
Das erfindungsgemäß bevorzugte Verbindungselement 40, 50, 60 zum Verbinden
eines Pedals 20 und eines Stellglieds 10 setzt sich aus einem zweiteiligen An
schlussmittel 40, 60 zusammen, das durch ein Gehäuse 40 und einen Schlitten
rahmen 60 gebildet wird. Das Gehäuse 40 ist dabei mit dem Pedal 20 fest verbun
den und der Schlittenrahmen 60 ist über ein geeignetes Kopplungsmittel 30, 50
mit dem Stellglied 10 verbunden.
Die lösbare Verbindung zwischen Pedal 20 und Stellglied 10 wird durch den
Schlittenrahmen 60 realisiert, der dabei mit dem Gehäuse 40 zusammenwirkt. Es
ist aber auch möglich, das Gehäuse 40 direkt in dem Pedal 20 auszubilden und
den Schlittenrahmen 60 direkt mit dem Stellglied 10 zu verbinden.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform des Schlittenrahmens 60 ist dieser ring
förmig ausgebildet und weist an seinem einen Ende eine Öffnung zur Aufnahme
des Kopplungsmittels 30, 50 auf. An dem der Öffnung zur Aufnahme des Kopp
lungsmittels 30, 50 gegenüberliegenden Ende des ringförmigen Schlittenrahmens
60 ist die Wand in mindestens zwei hebelartig federnde Abschnitte 62 unterbro
chen. Entsprechend Fig. 2a weisen die Wandabschnitte 62 an ihrer radialen Au
ßenwand schnapphakenähnliche Vorsprünge 66 auf, die als Einrastmittel 66 in
dem Gehäuse 40 dienen. Die schnapphakenähnlichen Vorsprünge 66 können in
ihrer Form variieren, sofern sie funktionell mit der zusammenwirkenden Wand
des Gehäuses 40 eine formschlüssige Verbindung bilden, die Gehäuse 40 und
Schlittenrahmen 60 lösbar verbindet.
Durch die Fortsetzung des Wandabschnitts 62 über den schnapphakenähnlichen
Vorsprung 66 hinaus in axialer Richtung des ringförmig ausgebildeten Schlitten
rahmens 60 werden Ausrastmittel 64 gebildet. Die Ausrastmittel 64 stellen fe
dernde Hebel dar, mit denen die Schnapphaken 66 aus ihrer Einrastposition gelöst
werden können. In Abhängigkeit von dem Material, aus dem der Schlittenrahmen
60 hergestellt ist, muß ein Werkzeug zur Betätigung der Ausrastmittel 64 verwen
det werden oder kann dies auch per Hand ausgeführt werden.
Das Gehäuse 40 weist an einer Seite eine Öffnung 44 zur Aufnahme des Schlit
tenrahmens 60 auf. Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Öffnung 44 nur so tief,
dass sie den Schlittenrahmen 60 vollständig aufnehmen kann. An der der Öffnung
44 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 40 sind mindestens zwei Öffnungen
46 zur Aufnahme der Wandabschnitte 62 des Schlittenrahmens 60 ausgebildet. An
den scharfkantig ausgebildeten radialen Außenkanten der Öffnungen 46 werden
die Einrastmittel 66 des Schlittenrahmens 60 verriegelt. Die Ausrastmittel 64 ra
gen erfindungsgemäß bevorzugt über das Gehäuse 40 und, wenn erforderlich,
über den entsprechenden Teil des Pedals 20 hinaus, so dass sie durch ein Werk
zeug oder per Hand erfaßt und betätigt werden können.
Durch die oben beschriebene Ausbildung des Gehäuses 40 und des Schlittenrah
mens 60 wird eine Verbindung zwischen Pedal 20 und Stellglied 10 realisiert, die
nur über die Betätigung der Ausrastmittel 64 wieder gelöst werden kann.
Zur Befestigung des Gehäuses 40 im Pedal 20 weist das Gehäuse 40 geeignete
Befestigungsmittel 41 auf.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die
Elemente des Verbindungselements und das Pedal gemäß Patentanspruch 1 und
gemäß Patentanspruch 6 aus steifen Kunststoffen, wie z. B. Polyamid, hergestellt.
Es ist aber ebenfalls möglich, die einzelnen Komponenten aus anderen Materialien
herzustellen und dadurch die Funktion der Verbindungselemente und Pedale
zu realisieren.
10
erstes Bauteil, Stellglied
20
zweites Bauteil, Pedal
30
Befestigungsende
40
Gehäuse
41
Befestigungsmittel
42
Wölbung
44
Öffnung zur Aufnahme des Schlittenrahmens
46
Öffnung zur Aufnahme der Wandabschnitte des Schlittenrahmens
50
kalottenartiger Schlitten
52
Wandabschnitte des kalottenartigen Schlittens
54
Kanten des kalottenartigen Schlittens
60
Schlittenrahmen
62
Wandabschnitte des Schlittenrahmens
64
Ausrastmittel des Schlittenrahmens
66
Einrastmittel des Schlittenrahmens
68
schnapphakenähnlicher Vorsprung im Schlittenrahmen
α Raumwinkel
α Raumwinkel
Claims (10)
1. Verbindungselement (40, 50, 60) zum Verbinden eines ersten Bauteils (10)
mit einem zweiten Bauteil (20), umfassend:
- a) ein mit dem zweiten Bauteil (20) verbundenes Anschlussmittel (40, 60);
- b) einen in dem Anschlussmittel (40, 60) angeordneten kalottenartigen Schlitten (50), der von einer Montageposition in eine Befestigungspo sition verschiebbar ist, wobei
- c) der kalottenartige Schlitten (50) derart ausgebildet ist, dass er ein Be festigungsende (30) des ersten Bauteils (10) aufnehmen kann und mit dem aufgenommenen Befestigungsende (30) in die Befestigungsposi tion verschoben sich zumindest mit Teilbereichen (52) des Randes des kalottenartigen Schlittens (50) innerhalb des Anschlussmittels (60) ab stützt und verriegelt.
2. Verbindungselement (40, 50, 60) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, dass das Befestigungsende (30) des ersten Bauteils (10) kugelförmig
komplementär zum kalottenartigen Schlitten (50) ausgebildet ist.
3. Verbindungselement (40, 50, 60) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass das offene Ende des kalottenartigen Schlittens (50) in der
Montageposition radial vom aufgenommenen Befestigungsende (30)
beabstandet ist und die Wand am geöffneten Ende des kalottenartigen
Schlittens (50) in mindestens zwei Wandabschnitte (52) unterbrochen ist.
4. Verbindungselement (40, 50, 60) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, dass die Wandabschnitte (52) Einrastmittel im Anschlussmittel (40, 60)
bilden, die hebelartig federnd und deren radial außen liegende Kanten (54)
scharfkantig ausgebildet sind.
5. Verbindungselement (40, 50, 60) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, dass das Anschlussmittel (40, 60) zur Aufnahme des kalottenartigen
Schlittens (50) ringförmig ausgebildet ist und an seiner radialen Innenwand
ein schnapphakenähnlicher Vorsprung (68) zur Verriegelung der Wandab
schnitte (52) ausgebildet ist.
6. Verbindungselement (40, 50, 60) zum Verbinden von einem Pedal (20) und
einem Stellglied o. ä. umfassend:
- a) ein Anschlussmittel (40, 60) mit einem Gehäuse (40) und einem Schlittenrahmen (60), wobei das Gehäuse (40) mit dem Pedal (20) und der Schlittenrahmen (60) mit dem Stellglied (10) verbunden sind, wo bei
- b) der Schlittenrahmen (60) durch mindestens ein Einrast- (66) und ein Ausrastmittel (64) mit dem Gehäuse (40) lösbar verbunden werden kann und im verbundenen Zustand das Gehäuse (40) mit dem Pedal (20) verbunden ist.
7. Verbindungselement (40, 50, 60) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, dass eine Wandung an dem dem Gehäuse (40) zugewandten Ende des
Schlittenrahmens (60) in mindestens zwei hebelartig federnde Wandab
schnitte (62) unterbrochen ist, die mindestens ein Ausrastmittel (64) und
mindestens ein Einrastmittel (66) aufweisen.
8. Verbindungselement (40, 50, 60) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, dass das Einrastmittel (66) durch einen Schnapphaken an der radialen
Außenwand des Wandabschnitts (62) und das Ausrastmittel (64) durch den
über den Schnapphaken in Längsrichtung des Schlittenrahmens (60) hinaus
ragenden Abschnitt des Wandabschnitts (62) gebildet wird.
9. Verbindungselement (40, 50, 60) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, dass das Gehäuse (40) an einer Seite eine Öffnung (44) zur Auf
nahme des Schlittenrahmens (60) aufweist und an einer der Öffnung (44)
gegenüberliegenden Seite (48) mindestens zwei Öffnungen (46) zur Auf
nahme der Wandabschnitte (62) des Schlittenrahmens (60) sowie mindes
tens ein Befestigungsmittel (41) zur Befestigung an dem Pedal (20).
10. Verbindungselement (40, 50, 60) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, dass die Kanten der Öffnungen (46) scharfkantig ausgebildet sind, so
dass sie den Einrastmitteln (66) Halt bieten.
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