DE10039808A1

DE10039808A1 - Kunststoff-Gleitlagerbuchse und Pedalanordnung

Info

Publication number: DE10039808A1
Application number: DE2000139808
Authority: DE
Inventors: Joerg Tipke; Joerg Tiemann; Ralph Schnur
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2002-02-28

Abstract

Eine Kunststoff-Gleitlagerbuchse umfaßt einen Gleitbereich (10) zur Anordnung zwischen der Innenwand einer Bohrung und der Außenwand einer Welle. An dem Gleitbereich (10) sind mehrere Hohlräume (12) ausgebildet. Weiterhin sind an dem Gleitbereich (10) den Hohlräumen (12) zugeordnete Radialvorsprünge (14) vorgesehen, die in Radialrichtung der Hohlräume (10) an einer kreiszylindrischen Außenwand (13) und/oder einer kreiszylindrischen Innenwand (15) ausgebildet sind. Damit wird eine wartungsfreie Kunststoff-Gleitlagerbuchse geschaffen, die spielfrei eingebaut werden kann und Maßabweichungen an der Aufnahmebohrung oder der zu lagernden Welle sowie Ausdehnungen des Kunststoffmaterials kompensiert. Das Gleitverhalten wird dadurch nicht beeinträchtigt. Weiterhin wird eine Pedalanordnung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, in der derartige Kunststoff-Gleitlagerbuchsen zur Verminderung des Entstehens von Störgeräuschen eingebaut sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunststoff-Gleitlagerbuchse mit einem Gleitbereich zur Anordnung zwischen der Innenwand einer Bohrung und der Außenwand einer Welle. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Pedalanordnung, bei der ein Pedalhebel über solche Gleitlagerbuchsen an einem Pedalhalter schwenkbar gelagert ist.

Ein häufiges Problem im Maschinenbau ist die wartungsfreie Lagerung von Wellen. Hierzu werden herkömmlicherweise Messing- oder Bronzebuchsen verwendet, die jedoch hohe Genauigkeitsanforderungen an die Abmessungen einer Aufnahmebohrung stellen und erhebliche Materialkosten verursachen. Zudem werden stoßartige Belastungen, wie sie beispielsweise in der Pedalanordnung eines Kraftfahrzeuges beim plötzlichen Loslassen des Pedals auftreten, in einem solchen Lager ungedämpft übertragen. Dadurch können Störgeräusche auftreten, die den Qualitätseindruck der Pedalanordnung beeinträchtigen.

Zur wartungsfreien Lagerung von Wellen werden daher vielfach Kunststoff- Gleitlagerbuchsen eingesetzt, die bei einem geräuscharmen Lauf und niedrigem Verschleiß gute Gleiteigenschaften besitzen. In der Regel werden derartige Kunststoff- Gleitlagerbuchsen in einen Lagersitz aus Metall eingepreßt. Aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften von Kunststoff und Metall ist es jedoch schwierig, hierbei enge Toleranzen einzuhalten. So besitzen viele Kunststoffe einem um den Faktor 10 größeren Wärmerausdehnungskoeffizienten als Metalle. Zudem neigen viele Kunststoffe auch zur Aufnahme von Feuchtigkeit, wobei sie sich ausdehnen.

Bei einer Ausdehnung des Kunststoffes kann die Lagerung verklemmen, was bei einem Fahrzeugpedal jedoch unerwünscht ist, so daß die Lagerung dem Ausdehnungsvermögen des Kunststoffes Rechnung tragen muß. Unter ungünstigen Bedingungen läuft eine in die Kunststoff-Gleitlagerbuchse eingesetzte Welle dann jedoch mit zuviel Spiel, wodurch bei einer Pedalanordnung ein unbefriedigendes Pedalgefühl entsteht. Zudem können Klappergeräusche auftreten. Anderseits besteht die Gefahr, daß die Kunststoff-Gleitlagerbuchse nicht ausreichend fest in ihrer Aufnahmebohrung sitzt, so daß diese unter Umständen mit der Welle mitdreht. Derartige Kunststoff-Gleitlagerbuchsen sind beispielsweise aus der DE 198 17 710 A1 bekannt.

Weiterhin sind aus der US 4,208,075 A und der EP 0 633 986 B1 Kunststoff- Gleitlagerbuchsen bekannt, die ein sehr geringes Lagerspiel aufweisen. Die US 4,208,075 A offenbart hierzu ein Linearlager, das an seinen axialen Enden jeweils mehrfach längsgeschlitzt ist, so daß in Radialrichtung flexible Zungen entstehen. An den freien Enden der Zungen befinden sich in Umfangsrichtung abwechselnd an der Außenwand und an der Innenwand Radialvorsprünge zur Anlage gegen eine Aufnahmebohrung und eine zu lagernde Welle. Für ein Radiallager ist eine solche Anordnung jedoch nur bedingt geeignet. Bei dem aus der EP 0 633 986 B1 bekannten Radiallager wird der Gleitbereich durch sich im wesentlichen in Axialrichtung erstreckende Stege gebildet, die auf der Welle aufliegen und in Axialrichtung durchgehend mit dünnen, flexiblen Filmbrücken untereinander verbunden sind. Eine thermische Ausdehnung der Gleitbuchse soll dann durch ein Zusammenfalten der Filmbrücken ausgeglichen werden. Allerdings sind die seitlichen Ausweichmöglichkeiten der massiven Stege, die sich innenseitig gegen die Welle und außenseitig gegen die Bohrung abstützen, begrenzt, so daß bei einer Ausdehnung der Kunststoff- Gleitlagerbuchse der Gleitwiderstand ansteigen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoff-Gleitlagerbuchse zu schaffen, die bei einer Veränderung der das Ausdehnungsverhalten des Kunststoffes bestimmenden Parameter weitgehend gleichbleibende Gleiteigenschaften gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch eine Kunststoff-Gleitlagerbuchse der eingangs genannten Art gelöst, bei der mehrere in dem Gleitbereich ausgebildete Hohlräume sowie diesen zugeordnete Radialvorsprünge vorgesehen sind, wobei die Radialvorsprünge in Radialrichtung der Hohlräume an einer kreiszylindrischen Außenwand und/oder einer kreiszylindrischen Innenwand ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt ein unmittelbar radial gerichtetes, elastisches Ausweichen des Werkstoffes der Kunststoff-Gleitlagerbuchse bei einer Ausdehnung derselben, beispielsweise infolge einer Temperaturerhöhung, oder auch bei Maßabweichungen der Aufnahmebohrung oder der zu lagernden Welle. Bei einer Druckbelastung der Radialvorsprünge werden die zugehörigen Hohlräume radial zusammengedrückt, ohne daß an der bezüglich des jeweiligen Hohlraumes gegenüberliegenden Wand der Buchse eine merkliche Verformung auftritt. Damit wird insbesondere bei Maßabweichungen der Aufnahmebohrung und der zu lagernden Welle in Radialrichtung eine Entkopplung erzielt.

Wird eine solche Gleitlagerbuchse in die Aufnahmebohrung eingepreßt, so bleiben Maßabweichungen der Welle ohne Einfluß auf den Festsitz der Gleitlagerbuchse in der Aufnahmebohrung. Anderseits beeinträchtigen Maßabweichungen der Aufnahmebohrung nicht das Gleitverhalten der zu lagernden Welle.

Derartige Kunststoff-Gleitlagerbuchsen lassen sich bevorzugt überall dort einsetzen, wo größere Fertigungstoleranzen und schwankende Umgebungstemperaturen auftreten, gleichzeitig jedoch ein spielfreies und geräuschloses Lagern einer Welle gewünscht wird.

Bevorzugt sind die Hohlräume als durchgehende Hohlkanäle ausgebildet, die sich dann verhältnismäßig einfach herstellen lassen.

Vorzugsweise sind die Hohlkanäle an ihren Enden offen, so daß bei einer Verformung der Kunststoff-Gleitlagerbuchse, sei es infolge einer thermischen Ausdehnung oder auch infolge von Maßabweichungen der Aufnahmebohrung oder der zu lagernden Welle, ein Druckausgleich mit der Umgebung erfolgen kann.

Zur Verbesserung der Entkopplung in Radialrichtung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Hohlräume bzw. die Hohlkanäle in Umfangsrichtung des Gleitbereiches eine größere Breite aufweisen, als die jeweiligen Radialvorsprünge. Vorzugsweise beträgt die Breite der Hohlräume bzw. der Hohlkanäle jeweils ein Mehrfaches der Breite der Radialvorsprünge. Damit wird ein sehr lokal beschränktes Einfedern der belasteten Radialvorsprünge ermöglicht, da die Hohlkanäle ein großes radiales Ausgleichspotential gewährleisten, während sich die Verformung an der gegenüberliegenden Seite des jeweiligen Hohlraumes kaum bemerkbar macht.

Prinzipiell wäre es möglich, eine Vielzahl von Hohlräumen und Radialvorsprüngen in weitgehend beliebiger Anordnung vorzusehen. Zur Verminderung des Herstellungsaufwandes ist es jedoch vorteilhaft, die Radialvorsprünge als Längsrippen auszubilden, die entlang der Hohlkanäle verlaufen. Bevorzugt sind dabei die Hohlkanäle achsparallel zur Mittelachse der Gleitbuchse angeordnet, so daß der Gleitbereich ein in Axialrichtung gleichbleibendes Querschnittprofil zeigt. Dieser läßt sich dann besonders einfach extrudieren.

Weiterhin ist es möglich, die Radialvorsprünge lediglich an einer der Wände des Gleitbereiches, das heißt entweder an der Innenwand oder an der Außenwand des Gleitbereichs vorzusehen. Zudem können den Radialvorsprüngen an der einen Wand Vertiefungen an der anderen Wand zugeordnet werden, welche den Radialvorsprüngen bezüglich der Hohlräume gegenüberliegend angeordnet sind. Vorzugsweise liegen die Radialvorsprünge an derjenigen Wand, über welche eine drehfeste Abstützung erfolgen soll, wohingegen die Nuten an derjenigen Wand ausgebildet werden, welche relativ zu der Gleitlagerbuchse dreht.

Die Herstellung von Aufnahmebohrungen mit hoher Maßgenauigkeit ist sehr aufwendig und erfordert in der Regel mehrere Arbeitsschritte. Bei Metall-Gleitlagerbuchsen müssen beispielsweise Toleranzen in der Größenordnung von 0,02 mm eingehalten werden. In einer besonders vorteilhaften Äusgestaltung der Erfindung ist daher je Hohlkanal an der Außenwand eine durchgehende Längsrippe und an der Innenwand eine durchgehende Längsnut ausgebildet ist, wobei wenigstens drei Hohlkanäle in Umfangsrichtung gleichbeabstandet verteilt vorgesehen sind. Damit wird die Gleitlagerbuchse sicher in einer Aufnahmebohrung festgehalten, die mit einer verhältnismäßig großen Toleranz hergestellt werden kann. So lassen sich mit einer solchen Kunststoff-Gleitlagerbuchse bei Wellenaußendurchmessern von 10 mm bis 60 mm Toleranzen in der Größenordnung von 0,2 mm sowie temperaturbedingte Ausdehnungen in einem Bereich von -40°C bis 80°C kompensieren. Durch die gleichbeabstandete Anordnung der Hohlkanäle werden Richtungsabhängigkeiten weitgehend vermieden.

Zur Montageerleichterung kann an der Gleitlagerbuchse an einem axialen Ende ein sich über die Außenwand radial hinaus erstreckenden ringförmigen Bund ausgebildet werden. Damit wird ein definiertes Einschieben erleichtert. Zudem ist der Bund als weitere, axiale Gleitfläche nutzbar.

Kunststoff-Gleitlagerbuchsen der vorstehend beschriebenen Art werden bevorzugt in eine Pedalanordnung eines Kraftfahrzeuges eingebaut. Eine solche Pedalanordnung umfaßt einen Pedalhalter mit einem feststehenden Lagerbolzen, der zwischen zwei Innenwänden des Pedalhalters befestigt ist, und einen Pedalhebel mit einer Durchgangsöffnung, der an dem Lagerbolzen schwenkbar gelagert ist, wobei zwischen die Durchgangsöffnung und den Lagerbolzen von beiden Enden der Durchgangsöffnung jeweils eine Kunststoff-Gleitlagerbuchse eingesetzt ist. Damit wird eine wartungsfreie, geräuscharme Pedallagerung ermöglicht, die sich durch ein geringes Lagerspiel auszeichnet und damit einen hohen Qualitätseindruck vermittelt.

Bevorzugt sind die Gleitlagerbuchsen drehfest in die Durchgangsöffnung eingepreßt. Die radiale Abstützung des Gleitbereichs gegen die Aufnahmebohrung bzw. die Durchgangsöffnung erfolgt dabei allein über die Radialvorsprünge. Eine zusätzliche Verdrehsicherung ist dabei nicht nötig. Damit bleiben sowohl die Aufnahmebohrung als auch die Gleitlagerbuchse in ihrer Formgebung diesbezüglich einfach. Da die Gleitlagerbuchsen in beliebiger Winkelstellung eingepreßt werden können, ergibt sich auch ein einfacher Montageablauf.

Für eine klapperfreie Lagerung des Pedalhebels ist es weiterhin vorteilhaft, Mittel zum axialen Verspannen der Gleitlagerbuchsen gegen die einander gegenüberliegenden Innenwände des Pedalhalters vorzusehen.

Bevorzugt ist mindestens an einem Ende der Durchgangsöffnung ein elastisches Federelement, insbesondere eine Tellerfeder oder ein O-Ring, zwischen dem ringförmigen Bund der Gleitlagerbuchse und der entsprechenden Außenwand des Pedalhebels wirksam eingegliedert. Hierdurch lassen sich auf besonders einfach Art und Weise Axialdehnungen der Kunststoff-Gleitlagerbuchse ausgleichen. Da die elastischen Federelemente zwischen den Pedalhebel und den Bund der Gleitlagerbuchse eingegliedert sind, werden Relativbewegungen zwischen dem Federelement und dessen Abstützfläche vermieden. Über den ringförmigen Bund der Kunststoff-Gleitlagerbuchsen erfolgt auch in Axialrichtung eine Lagerung des Pedalhebels an dem Pedalhalter über geräuschmindernde Zwischenelemente.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Pedalanordnung wird die Durchgangsöffnung durch eine Rohrhülse gebildet, die in den Pedalhebel eingesetzt und an ihren axialen Enden gegen die jeweilige Außenwand des Pedalhebels umgebördelt ist. Dadurch wird im Bereich der Lagerung des Pedalhebels eine hohe Steifigkeit in Axialrichtung der Schwenkachse gewährleistet, wobei der Pedalhebel weiterhin gewichtsgünstig als Hohlprofilstück ausgebildet werden kann.

Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform ist in dem Pedalhebel ein hülsenartiges Rohrstück befestigt, in das eine zusätzliche Kunststoffbuchse eingesetzt ist. Die zusätzliche Kunststoffbuchse bildet die Durchgangsöffnung des Pedalhebels aus und nimmt dem Lagerbolzen auf. Im Bereich der Gleitlagerbuchsen sind entweder zwischen dem Rohrstück und der zusätzlichen Kunststoffbuchse oder zwischen den Gleitlagerbuchsen und der zusätzlichen Kunststoffbuchse elastisch verformbare Elemente spielfrei eingegliedert. Damit wird das Verformungspotential zur Kompensation von Maßabweichungen und der Ausdehnung des Kunststoffmaterials weiter vergrößert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Kunststoff-Gleitlagerbuchse in räumlicher Darstellung,

Fig. 2 einen Pedalhebel mit zwei Kunststoff-Gleitlagerbuchsen nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Pedalanordnung mit dem Pedalhebel aus Fig. 2 während des Einbaus in einen Pedalhalter,

Fig. 4 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel für die Lagerung des Pedalhebels an dem Pedalhalter,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel für die Lagerung des Pedalhebels an dem Pedalhalter,

Fig. 6 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel für die Lagerung des Pedalhebels an dem Pedalhalter,

Fig. 7 eine Darstellung zur Veranschaulichung des Toleranz- und Ausdehnungsausgleichs an dem Gleitabschnitt der Kunststoff- Gleitlagerbuchse aus Fig. 1,

Fig. 8 ein viertes Ausführungsbeispiel für die Lagerung des Pedalhebels an dem Pedalhalter in einer Schnittansicht,

Fig. 9 ein fünftes Ausführungsbeispiel für die Lagerung des Pedalhebels an dem Pedalhalter in einer Schnittansicht, und in

Fig. 10 ein sechstes Ausführungsbeispiel für die Lagerung des Pedalhebels an dem Pedalhalter in einer Schnittansicht.

Die Fig. 3 zeigt eine Pedalanördnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Pedalhebel 1, der an einen Pedalhalter 2 um eine Achse A schwenkbar gelagert ist. Dazu ist in dem Pedalhebel 1 eine Durchgangsöffnung 3 ausgebildet, in deren Enden wie in Fig. 2 dargestellt, jeweils eine Gleitlagerbuchse 4 aus Kunststoff eingesteckt ist. Die Gleitlagerbuchsen 4 sind in die Durchgangsöffnung 3 eingepreßt, so daß diese drehfest mit dem Pedalhebel 1 verbunden sind. Die Festlegung in Umfangsrichtung erfolgt hier rein kraftschlüssig. In den Gleitlagerbuchsen 4 ist ein Lagerbolzen 5 gleitbeweglich aufgenommen, der zwischen zwei einander gegenüberliegenden Innenwänden 6 des Pedalhalters 2 mittels einer Spanneinrichtung 7 befestigt ist. Der Lagerbolzen 5 ist damit drehfest mit dem Pedalhalter 2 verbunden. Bei einer Bestätigung des Pedalhebels 1 schwenkt dieser zusammen mit den Gleitbuchsen 4 um den ortsfesten Lagerbolzen 5.

Die Lagerung des Pedalhebels 1 an dem Pedalhalter 2 ist in Fig. 4 in einem ersten Ausführungsbeispiel im Detail dargestellt. Wie dieser entnommen werden kann, ist der Pedalhebel 1 als Hohlprofilstück ausgebildet, in das zur Versteifung in Richtung der Schwenkachse A ein hülsenförmiges Rohrstück 8 eingesetzt ist. Damit kann der Pedalhebel 1 auch im Bereich seiner Lagerung verhältnismäßig dünnwandig ausgebildet werden. Gleichzeitig wird eine großflächige Aufnahme für die beiden Kunststoff- Gleitlagerbuchsen 4 geschaffen. Zur Befestigung des Rohrstückes 8 sind dessen Enden gegen die Außenwände 9 des Pedalhebels 1 umgebördelt, so daß diese drehfest miteinander verbunden sind. In der durch das Rohrstück 8 verlaufenden Durchgangsöffnung 3 des Pedalhebels ist der Lagerbolzen 5 aufgenommen. Dieser ist als zylindrische Hülse ausgebildet, deren axiale Länge größer ist, als die des Rohrstückes 8. Der Lagerbolzen 5 steht somit aus den beiden Enden der Durchgangsbohrung 3 vor und stützt sich axial gegen die einander gegenüberliegenden Innenwände 6 des Pedalhalters 2 ab.

In den zwischen dem Rohrstück 8 und dem Lagerbolzen 5 gebildeten Ringraum sind die beiden Kunststoff-Gleitlagerbuchsen 4 jeweils mit einem Gleitbereich 10 spielfrei einfügt. Während der Gleitbereich 10 gegen das Rohrstück 8 radial verspannt ist, wird zwischen dem Lagerbolzen 5 und dem Gleitbereich 10 eine gleitende Relativbewegung ermöglicht. Ein jeweils an den Buchsen 4 ausgebildeter, radial über den Gleitbereich 10 hervorstehender, ringförmiger Bund 11 dient als Anschlagbegrenzung beim Einstecken bzw. Einpressen der Kunststoff-Gleitlagerbuchse 4 in die Durchgangsöffnung 3. Wie Fig. 4 weiter entnommen werden kann, liegen die Kunststoff-Gleitlagerbuchsen 4 im Einbauzustand mit den Stirnseiten ihres ringförmigen Bundes 11 gegen die jeweilige Innenwand 6 des Pedalhalters 2 an und ermöglichen auch dort eine Gleitbewegung mit geringem Widerstand und geringem Verschleiß. Damit sind die metallischen Teile des Pedalhebels 1 und des Pedalhalters 2 durch die Kunststoff-Gleitlagerbuchsen 4 entgekoppelt, d. h. sie liegen nicht unmittelbar gegeneinander an, wodurch die Ausbreitung von Schwingungen über die Lagerung vermindert wird.

Wie eingangs bereits erläutert, besitzen Kunststoffe in der Regel einen deutlich größeren Wärmerausdehnungskoeffizienten als Metalle. Bei größeren Temperaturschwankungen, wie sie beispielsweise in einem Kraftfahrzeug unter Sonneneinstrahlung auftreten können, verändert sich daher bei einfachen Kunststoff- Gleitlagerbuchsen das Spaltmaß zwischen der Buchse und der zu lagernden Welle erheblich. Hierdurch kann es zu einem Klemmen des Pedallagers kommen.

Bei der hier beschriebenen Pedallageranordnung werden daher besondere Kunststoff- Gleitlagerbuchsen 4 verwendet, die eine Kompensation des Ausdehnungsverhaltens des Kunststoffes ermöglichen, ohne dabei das Gleitverhalten wesentlich zu beeinträchtigen.

Dazu sind, wie insbesondere aus Fig. 1 zu erkennen ist, im Gleitbereich 10 der Kunststoff-Gleitlagerbuchse 4 mehrere Hohlräume 12 in Form von Hohlkanälen ausgebildet, die den Gleitbereich 10 parallel zu der Schwenkachse A durchziehen. Diese Hohlkanäle 12 sind in Umfangsrichtung gleichbeabstandet angeordnet und besitzen jeweils eine langlochartige Querschnittsform.

Jedem dieser Hohlkanäle 12 ist an der kreiszylindrischen Außenwand 13 des Gleitabschnitts 10 ein Radialvorsprung in Form einer Längsrippe 14 zugeordnet, die sich radial außenliegend entlang des zugehörigen Hohlkanals 12 erstreckt. Den Längsrippen 14 ist jeweils bezüglich des zugehörigen Hohlkanals 12 an der kreiszylindrischen Innenwand 15 gegenüberliegend eine Längsnut 16 zugeordnet. Dabei ist sowohl die Breite der Längsrippen 14 als auch die der Längsnuten 16 in Umfangsrichtung deutlich kleiner, als die Breite der Hohlkanäle 12. Sie liegt hier in der Größenordnung von etwa einem Drittel der Breite der Hohlkanäle 12 in Umfangsrichtung. Zur Vereinfachung der Herstellung weist der Gleitabschnitt 10 über seine gesamte axiale Länge, das heißt hier zwischen den axialen Enden der Gleitlagerbuchse 4 einen konstanten Querschnitt auf, wobei die durchgehenden Hohlkanäle 12 an den Enden offen sind. Der ringförmige Bund 11 ist unmittelbar an einem der Enden ausgebildet und zum Zweck der Gewichtseinsparung mit kreisringsegmentförmigen Öffnungen 17 ausgebildet, welche durch schmale Stege 18 voneinander getrennt sind, so daß der ringförmige Bund 11 das Dehnungsverhalten des darunterliegenden Gleitbereiches 10 nicht beeinträchtigt. Die Stege 18 liegen zwischen den Längsrippen 14.

Im eingebauten Zustand stützt sich der Gleitbereich 10 lediglich mit den schmalen Längsrippen 14 gegen das Rohrstück 8 ab, wohingegen die breitflächigen Abschnitte der kreiszylindrischen Innenwand 15 zwischen den Längsnuten 16 auf dem Lagerbolzen 5 gleiten.

Durch diese Anordnung ist es möglich, Maßabweichungen des Innendurchmessers der Durchgangsöffnung 3 bzw. des Rohrstückes 8 und des Außendurchmessers des Lagerbolzens 5 sowie insbesondere auch temperaturinduzierte Ausdehnungen des Gleitbereiches 10 zu kompensieren.

Fig. 7 zeigt das Verformungsverhalten des Gleitbereichs 10 beim Einwirken einer radial einwärts gerichteten Kraft F₁ auf eine Längsrippe 14. Diese entsteht beispielsweise durch Maßabweichungen des Innendurchmessers der Durchgangsöffnung 3. Bei einem Eindrücken der Längsrippe 14 um den Weg s₁, der beispielsweise bei einer Durchgangsöffnung 3 mit dem Kleinstmaß des Toleranzbereiches auftritt, wird die außenliegende Wandung des zugehörigen Hohlkanals 12 um den Weg S_k1 radial einwärts verformt. Durch die erheblich größere Breite des Hohlkanals 12 bleibt die Verformung jedoch auf den Bereich zwischen der Längsrippe 14 und dem Hohlkanal 12 lokal begrenzt. Der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Innenwand 15, welche die Gleitfläche für den Lagerbolzen 5 darstellt, wird hierdurch nicht verändert. Damit ist die Kunststoff-Gleitlagerbuchse 4 unempfindlich gegen Maßabweichungen des Innendurchmessers der Durchgangsöffnung 3, so daß diese verhältnismäßig grob toleriert werden kann. Durch einen großen Toleranzbereich kann insbesondere bei Bohrungen der Fertigungsaufwand erheblich vermindert werden.

Weiterhin zeigt Fig. 6 die Folgen bei der Einwirkung einer nach außen gerichteten Radialkraft F₂ auf einen zwischen den Längsnuten 16 liegenden Abschnitt der Innenwand 15 des Gleitbereiches 10. Diese entsteht beispielsweise bei einem Lagerbolzen 5, dessen Außendurchmesser dem Größtmaß seines Toleranzbereichs entspricht. Da der Gleitbereich 10 in dem Rohrstück 8 lediglich an den Längsrippen 14 abgestützt ist, können die dazwischen liegenden Wandabschnitte radial ungehindert expandieren. Wird der zwischen den Längsnuten 16 liegende Abschnitt um den Weg s₂ nach außen gedrückt, so kann die Außenwand 13 des Gleitbereiches 10 um den Radialweg s_k2 elastisch ausweichen. Damit ist es möglich, selbst bei größeren Maßabweichungen den Gleitwiderstand in einem engen Toleranzbereich zu halten.

Bei Materialausdehnungen der Kunststoff-Gleitlagerbuchse 4 erfolgt eine Kompensation in der vorstehend beschriebenen Art und Weise. Durch die in Umfangsrichtung versetzt angeordneten Kompensationsbereiche ergibt sich eine Entkopplung der Ausweichbewegungen, so daß bei einem spielfreien Einbau der Kunststoff- Gleitlagerbuchse 4 unter Temperaturschwankungen ein Verklemmen verhindert wird.

Zur Kompensation von Ausdehnungen in Axialrichtung sind in der Lagerung der Pedalanordnung weiterhin Mittel zum axialen Verspannen der Gleitlagerbuchsen 4 gegen die einander gegenüberliegenden Innenwände 6 des Pedalhalters 2 vorgesehen, wodurch eine stets spielfreie Axialaufnahme des Pedalhebels 1 in dem Pedalhalter 2 gewärleistet wird.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel steht bei einer Ausdehnung der Gleitlagerbuchse 4 zwischen der Umbördelung 19 und dem Bund 11 ein Ausgleichsweg zur Verfügung. Weiterhin ist eine Tellerfeder 20 zwischen dem Bund 11 der Gleitlagerbuchse 4 und der Außenwand 9 des Pedalhebels 1 eingegliedert, um die Gleitlagerbuchse 4 stets gegen die Innenwand 6 des Pedalhalters 2 zu drücken und damit ein Axialspiel auszugleichen. Die Abstützung der Tellerfeder 20 gegen den Pedalhebel 1 erfolgt hier über eine zusätzlich vorgesehene Stützscheibe 21. Dies erlaubt die Verwendung einer weichen Tellerfeder 20 mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser. Die Tellerfeder 20 kann jedoch anstelle gegen die Außenwand 9 des Pedalhebels 1 auch gegen die Innenwand 6 des Pedalhalters 2 abgestützt werden, wie dies in dem zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 5 dargestellt ist. In diesem Fall dient der Bund der Lagerbuchse 4 als Auflage des inneren Randes der Tellerfeder 20. Ein drittes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 dargestellt. Bei diesem ist anstelle der Tellerfeder 20 als elastisches Element für den Axialausgleich ein O-Ring 20a vorgesehen, der hier zwischen dem Bund der Gleitlagerbuchse 4 und der Umbördelung 19 eingegliedert ist. Als elastisches Element kann auch eine Rundschnurdichtung eingesetzt werden.

Weiterhin ist es möglich, zwischen den Lagerbolzen 5 und das Rohrstück 8 eine zusätzliche Kunststoffbuchse 22 radial einzugliedern, wie dies in den Fig. 8 bis 10 dargestellt ist. Die Kunststoff-Gleitlagerbuchsen 4 werden dann mit ihrem Gleitbereich 10 in den Ringraum zwischen dem Lagerbolzen 5 und die Kunststoffbuchse 22 eingesetzt, wobei die Gleitlagerbuchsen 4 mit der zusätzlichen Kunststoffbuchse 22 durch Einpressen kraftschlüssig drehfest verbunden sind.

Im Bereich der Gleitlagerbuchsen 4 weist die zusätzliche Kunststoffbuchse 22 jeweils eine Radialnut 23 zur Aufnahme jeweils eines elastischen O-Ringes 24 auf. Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Radialnuten 23 derart angeordnet, daß die elastischen O-Ringe 24 jeweils auf den Längsrippen 14 des Gleitbereiches 10 aufliegen. Hierdurch wird das Verformungspotential des Gleitbereiches 10 bei Maßabweichungen vergrößert. Gleichzeitig wird eine stets spielfreie jedoch klemmsichere Lagerung gewährleistet. In einer Abwandlung des Ausführungsbeispieles nach Fig. 8 kann eine Flanke der Radialnuten 23 jeweils durch den ringförmigen Bund 11 der Kunststoff-Gleitlagerbuchsen 4 gebildet werden, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 9 gezeigt ist.

Das zusätzliche Verformungspotential der O-Ringe 24 kann auch durch eine Anordnung derselben zwischen der zusätzlichen Kunststoffbuchse 22 und dem Rohrstück 8 zur Wirkung gebracht werden. In diesem Fall sind die Radialnuten 23, wie in Fig. 10 gezeigt, am Außenumfang der zusätzlichen Kunststoffbuchse 22 ausgebildet.

Die zusätzliche Kunststoffbuchse 22 kann weiterhin einen durchgehenden Längsschlitz aufweisen.

Bei allen vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ergibt sich eine wartungsfreie und geräuscharme Lagerung des Pedalhebels 1 an dem Pedalhalter 2, bei der die Maßhaltigkeit des Innendurchmessers der Kunststoff-Gleitlagerbuchsen 4 im wesentlichen unabhängig von der Einpassung in die Durchgangsöffnung 3 des Pedalhebels 1 ist. Zudem lassen sich Ausdehnungen des Kunststoffmaterials ohne erhebliche Auswirkung auf dem Gleitwiderstand kompensieren. Gleichzeitig wird ein unter allen Umständen sicherer Festsitz der Kunststoff-Gleitlagerbuchsen 4 in der Durchgangsöffnung 3 gewährleistet.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Pedalhebel

2

Pedalhalter

3

Durchgangsöffnung

4

Kunststoff-Gleitlagerbuchse

5

Lagerbolzen

6

Innenwand des Pedalhalters

7

Spanneinrichtung

8

Rohrstück

9

Außenwand des Pedalhebels

10

Gleitbereich der Kunststoff-Gleitlagerbuchse

11

ringförmiger Bund der Kunststoff-Gleitlagerbuchse

12

Hohlraum bzw. Hohlkanal

13

kreiszylindrische Außenwand

14

Längsrippe

15

kreiszylindrische Innenwand

16

Längsnut

17

kreisringsegmentförmige Öffnung

18

Steg

19

Umbördelung

20

Tellerfeder

20

a O-Ring

21

Stützscheibe

22

zusätzliche Kunststoffbuchse

23

Ringnut

24

O-Ring

Claims

1. Kunststoff-Gleitlagerbuchse umfassend einen Gleitbereich (10) zur Anordnung zwischen der Innenwand einer Bohrung und der Außenwand einer Welle, gekennzeichnet durch mehrere in dem Gleitbereich (10) ausgebildete Hohlräume (12) sowie diesen zugeordnete Radialvorsprünge (14), die in Radialrichtung der Hohlräume (10) an einer kreiszylindrischen Außenwand (13) und/oder einer kreiszylindrischen Innenwand (15) ausgebildet sind.

2. Kunststoff-Gleitlagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume als durchgehende Hohlkanäle (12) ausgebildet sind.

3. Kunststoff-Gleitlagerbuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (12) in Umfangsrichtung des Gleitbereiches (10) eine größere Breite aufweisen, als die jeweiligen Radialvorsprünge (14).

4. Kunststoff-Gleitlagerbuchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Hohlräume (12) in Umfangsrichtung des Gleitbereiches (10) jeweils ein Mehrfaches der Breite der Radialvorsprünge (14) beträgt.

5. Kunststoff-Gleitlagerbuchse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialvorsprünge durch Längsrippen (14) gebildet werden, die entlang der Hohlkanäle (12) verlaufen.

6. Kunststoff-Gleitlagerbuchse nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkanäle (12) achsparallel zur Mittelachse (A) der Gleitlagerbuchse (4) verlaufen.

7. Kunststoff-Gleitlagerbuchse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkanäle (12) an ihren Enden offen sind.

8. Kunststoff-Gleitlagerbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialvorsprünge (14) an lediglich einer der Wände des Gleitbereiches (10), das heißt entweder an der Innenwand (15) oder an der Außenwand (13) des Gleitbereiches (10) vorgesehen sind.

9. Kunststoff-Gleitlagerbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Radialvorsprüngen (14) an der einen Wand Vertiefungen (16) an der anderen Wand zugeordnet sind, welche den Radialvorsprüngen (14) bezüglich der Hohlräume (12) gegenüberliegend angeordnet sind.

10. Kunststoff-Gleitlagerbuchse nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß je Hohlkanal (12) an der Außenwand (13) eine durchgehende Längsrippe (14) und an der Innenwand (15) eine durchgehende Längsnut (16) ausgebildet ist, wobei wenigstens drei Hohlkanäle (12) in Umfangsrichtung gleichbeabstandet verteilt vorgesehen sind.

11. Kunststoff-Gleitlagerbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese (4) an einem axialen Ende einen sich über die Außenwand des Gleitbereiches (10) radial hinaus erstreckenden ringförmigen Bund (11) aufweist.

12. Pedalanordnung umfassend einen Pedalhalter (2) mit einem feststehenden Lagerbolzen (5), der zwischen zwei Innenwänden (6) des Pedalhalters (2) befestigt ist, und einen Pedalhebel (1) mit einer Durchgangsöffnung (3), der an dem Lagerbolzen (5) schwenkbar gelagert ist, wobei zwischen die Durchgangsöffnung (3) und den Lagerbolzen (5) von beiden Enden der Durchgangsöffnung (3) jeweils eine Gleitlagerbuchse (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 eingesetzt ist.

13. Pedalanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlagerbuchsen (4) in die Durchgangsöffnung (3) drehfest eingepreßt sind.

14. Pedalanordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum axialen Verspannen der Gleitlagerbuchsen (4) gegen die einander gegenüberliegenden Innenwände (6) des Pedalhalters (2) vorgesehen sind.

15. Pedalanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem Ende der Durchgangsöffnung (3) ein elastisches Federelement, insbesondere eine Tellerfeder (20), zwischen dem ringförmigen Bund (11) der Gleitlagerbuchse (4) und der entsprechenden Außenwand (9) des Pedalhebels (1) wirksam eingegliedert ist.

16. Pedalanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (3) durch ein hülsenartiges Rohrstück (8) gebildet wird, die in den Pedalhebel (1) eingesetzt und an ihren axialen Enden gegen die jeweilige Außenwand (9) des Pedalhebels (1) umgebördelt ist.

17. Pedalanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Pedalhebel (1) ein hülsenartiges Rohrstück (8) befestigt ist, in das eine zusätzliche Kunststoffbuchse (22) eingesetzt ist, welche die Durchgangsöffnung (3) des Pedalhebels (1) ausbildet und dem Lagerbolzen (5) aufnimmt, wobei im Bereich der Gleitlagerbuchsen (4) entweder zwischen dem Rohrstück (8) und der zusätzlichen Kunststoffbuchse (22) oder zwischen den Gleitlagerbuchsen (4) und der zusätzlichen Kunststoffbuchse (22) elastisch verformbare Elemente (24) spielfrei eingegliedert sind.