DE1957480C3 - Gelenkverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkverbindung zum Vorsehen einer Winkelbewegung zwischen zwei Bauteilen, von denen der eine eine Ausnehmung aufweist, während die Oberfläche des anderen Bauteils, die der Ausnehmung am nächsten liegt, flach ist, wobei ein knopfartiges Zwischenstück eine Oberfläche, die mit einer entsprechenden Oberfläche der Ausnehmung zusammenwirkt, und eine Schneide aufweist, die mit der flachen Oberfläche des anderen Bauteils zusammenwirkt.

Eine bekannte Gelenkverbindung nach der US-PS 24 587 hat ein mit Schneide versehenes Zwischenstück von teilzylindrischer Form und einen teilzylindrisehen Bauteil mit einer ebenen Oberfläche, wobei der Schneidenteil und der halbzylindrische Teil innerhalb einer Bohrung einer rohrförmigen Buchse sitzen, so daß die Schneide mit der ebenen Oberfläche in Eingriff steht Der Schneidenbauteil ist nicht beschränkt auf eine begrenzte Winkelbewegung um nur eine Achse relativ zur rohrförmigen Buchse, da er um seine Schneide relativ zur Buchse schwenken kann als auch auf seiner abgerundeten radial äußeren Oberfläche schaukeln kann, die innerhalb der zylindrischen Wand der rohrförmigen Buchse sitzt Durch Beseitigung jeglicher Winkelbewegung des Schneidkantenteils relativ zur Oberfläche des Hebels, außer der erlaubten begrenzten Winkelbewegung dieses Schneidkantenteils um die Längsachse des Hebels, wird die Gefahr, daß Schmutz, Sand und ähnliche Substanzen, die die miteinander in Wirkverbindung stehenden Oberflächen des Schneidkantenteils und der Ausnehmung beschädigen können, zwischen diesen Oberflächen eingefangen werden, reduziert und Sperren einer Winkelbewegung zwischen dem Schneidkanten-Zwischenstück und der Oberfläche der Ausnehmung in allen Richtungen, außer in der einen zugelassenen Richtung.

Es ist daher festzustellen, daß diese bekannte Gelenkverbindung keine Mittel aufweist die eine Winkelbewegung des Bauteils mit der Schneidkante relativ zur Ausnehmung, in welcher das Zwischenstück sitzt, um nur eine Achse erlaubt und eine solche ralative Winkelbewegung in allen anderen Richtungen sperrt.

Die US-PS 10 65 844 offenbart nur die Ausbildung eines Schneidenteils mit einer teilkugelförmigen Oberfläche gegenüber der Schneide. Sie beschreibt nicht eine Gelenkverbindung, bei welcher der Bauteil, in den die den Teil mit der Schneidkante aufnehmende Ausnehmung eingeformt ist, außerdem einen Ringmantel mit einer teiikugelförmigen konkaven Oberfläche trägt, in dem der die ebene Oberfläche bildende Bauteil eingreift.

Der Bauteil mit der Schneide nach US-PS 10 65 844, wenn er einmal zusammengebaut ist, wird in der Stellung, in welche er eingestellt ist, fest verbunden. Es handelt sich somit um eine Ausführungsform, die keine relative Winkelbewegung zwischen dem Bauteil mit der Schneide und dem Bauteil, in dem sich die Ausnehmung befinde«, welche den Bauteil mit der Schneide aufnimmt, zuläßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkverbindung zu schaffen, die einen niedrigen Reibungswiderstand gegen Bewegung in der einen Ebene aufweist und außerdem eine Bewegung in anderen Ebenen zuläßt und die sich insbesondere für die Verwendung als Hebel-, Kipp- oder Stützgelenk zum Betätigen der Ausrücklager von Reibungskupplungen eignet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Ringmantel, der am einen Bauteil (Hebel) befestigt ist und ein inneres kugelabschnittförmiges Flächenteilstück aufweist, das mit einem entsprechenden kugelabschnittförmigen konvexen Flächenteilstück des anderen Bauteils zusammenwirkt, derart, daß eine Winkelbewegung des Ringmantels relativ zum anderen Bauteil in allen Richtungen möglich ist, wobei die Achse des Ringmantels sich seitlich von dem einen Bauteil erstreckt und durch die Mitte der Schneide verläuft, sowie durch am einen Bauteil angebrachte Mittel, die eine Winkelbewegung des einen Bauteils relativ zum Zwischenstück um eine Achse zulassen, die senkrecht sowohl zur Schneide als auch zur Achse des Ringmantels verläuft, wobei die Mittel zwangsläufig mit dem Zwischenstück so zusammenwirken, daß eine wesentliche Winkelbewegung des einen Bauteils relativ zum Zwischenstück in allen anderen Richtungen

gesperrt ist.

Die Oberfläche des Zwischenstücks und die damit zusammenwirkende Oberfläche der Ausnehmung sind vorzugsweise teilkugelförmig ausgebildet

Zweckmäßig sind die am einen Bauteil angebrachten Mittel Vorsprünge, die in Schlitze des Zwischenstücks eingreifen. Dabei können die am einen Bauteil angebrachten Mittel aus einer Scheibe bestehen, die eine unrunde öffnung zur Aufnahme eines ähnlich unrund ausgebildeten Teils des Zwischenstücks aufweist

Die miteinander in Eingriff stehenden Schlitze und Stifte sowie die zusammenwirkenden unrunden Teilstücke des Zwischenstücks und die entsprechenden öffnungen sind so angeordnet, daß eine begrenzte Winkelbewegung des Zwischenstücks relativ zum Hebel um die Längsachse des Hebels zugelassen wird, während eine Winkelbewegung des Zwischenstücks relativ zum Hebel in allen anderen Richtungen gesperrt wird. Die erlaubte Winkelbewegung d?s Zwischenstücks relativ zum Hebel gestattet einen Ausgleich der Belastung, die durch den Hebel auf das Paar von Bolzen ausgeübt wird, die auf gegenüberliegenden Seiten des Ausrücklagers einer Reibungskupplung sitzen. Die Lage des Zwischenstücks mit der Schneide innerhalb der Ausnehmung im Hebel erlaubt somit eine begrenzte Winkelbewegung des Zwischenstücks relativ zum Hebel um nur eine Achse, nämlich um die Längsachse des Hebels, und verhindert im wesentlichen eine relative Winkelbewegung zwischen dem Zwischenstück und dem Hebel in jeder anderen Richtung.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, welche zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergibt, wobei in beiden Fällen die Gelenkverbindung dazu verwendet wird, ein Stütz- oder Kippgelenk für einen Hebel zu bilden, welcher auf das Ausrücklager einer Reibungskupplung die für das Ausrücken der Kupplung erforderliche Kraft überträgt, und zwar zeigt

Fig. 1, 2 und 3 schemalische Darstellungen eines Kupplungs-Ausrückmechanismus mit einer Hebel-Stützgelenkverbindung gemäß der Erfindung, wobei F i g. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A auf F i g. 1 und Fig.3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B auf F i g. 2 wiedergibt,

F i g. 4 eine Seitenansicht des Hebels, teilweise im Schnitt, um eine klare Wiedergabe der Gelenkverbindung zu ermöglichen,

Fig.5 eine Teilansicht der einen Komponente der Gelenkverbindung nach F i g. 4,

Fig.6 eine der Fig.4 ähnliche Ansicht einer abgeänderten Gelenkverbindung,

F i g. 7 eine Teilansicht eines Teils der Gelenkverbindung nach F i g. 6,

F i g. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 der F i g. 6,

F i g. 9 eine den F i g. 4 und 6 ähnliche Ansicht einer weiteren Abänderungsform,

F i g. 10 einen Schnitt nach der Linie 10-10 der F i g. 9 während

F i g. 11 einen Schnitt nach der Linie 11 - i 1 der F i g. 10 wiedergibt, wobei der Knopf (zweite Komponente) in zwei Stellungen dargestellt ist, und zwar in der einen in vollen Linien und in der anderen in strichpunktierten Linien.

Wie sich aus den Fig. 1,2 und 3 der Zeichnung ergibt, ist ein Hebel 10, der am einen Ende, wie bei 11 in F i g. 2 dargestellt, gegabelt ist, um an diametral gegenüberliegenden radialen Vorsprüngen 12 an einem Kupplungs-Ausrücklager 13 anzugreifen, bei 14 zwischen seinen Enden schwenkbar abgestützt und wird an seinem anderen Ende durch einen hydraulischen Betätigungszylinder 15 betätigt, welcher die Kraft zum Ausrücken der Kupplung aufbringt Falls erwünscht kann der Hebel natürlich auch durch ein mechanisches Gestänge, anstatt durch einen hydraulischen Betätigungszylinder, betätigt werden.
Wie in Fig.4 dargestellt ist am Abstütz- bzw.

!0 Schwenkpunkt 14 der Hebel 10 auf der einen Seite mit einer teilkugelförmigen Ausnehmung 56 versehen, in welcher ein knopfförmiger Bauteil 17 (im Nachfolgenden kurz »Knopf« genannt) sitzt der auf der einen Seite eine teilkugelförmige konvexe Fläche 18 aufweist, die an der Fläche der Ausnehmung 16 angreift und auf der anderen Seite eine diametrale »Messerschneide« 19 aufweist die vorzugsweise durch den Krümmungsmittelpunkt der Teilkugelfläche 18 hindurch verläuft Der Knopf 17 ist mit zwei Schlitzen 21 (F i g. 5) versehen, die auf dem Durchmesser, auf welchem die Messerschneide 19 liegt auf Abstand voneinander angeordnet sind, um Stifte 22 aufzunehmen, die mit Preßsitz im Hebel 10 sitzen und den Knopf gegen Drehung um seine eigene Achse festhalten und eine merkliche Bewegung des Knopfes 17 relativ zum Hebel um die Messerschneide 19 verhindern, aber einen gewissen Grad von Winkelbewegung des Knopfes 17 in einer Ebene senkrecht zur Messerschneide 19 durch relative Gleitbewegung der Teilkugelflächen zulassen. Eine solche Winkelbewegung kann auf einen Winkel in der Größenordnung von 10° begrenzt werden.

Die Messerschneide 19 arbeitet mit einer geraden Fläche 23 am einen Ende eines Bolzens 24 zusammen, der an einer nicht dargestellten ortsfesten Halterung, gewöhnlich dem glockenförmigen Kupplungsgehäuse, befestigt wird, wobei die gerade bzw. ebene Fläche 23 sich an einem Kopf 25 des Bolzens befindet welcher Kopf eine teilkugelförmige Umfangsfläche 26 aufweist, die sich von der ebenen l· lache 23 nach hinten erstreckt und deren Krümmungsmittelpunkt in der Mitte dieser ebenen Fläche liegt. Ein Mantel 27, der eine konkave Teilkugelfläche aufweist, die mit der Teilkugelfläche 26 am Kopf 25 zusammenwirkt, ist am Hebel 10 durch einen Flansch 28 am Mantel befestigt, der in eine zylindrische Erweiterung 29 der Ausnehmung 16 im Hebel 10 eingeführt und darin durch Stemmen befestigt wird.

Eine flexible Dichtungskappe 31 verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit und Fremdkörpern in die Gelenkverbindung.

Die Messerschneide 19 wird durch die Stifte 22 in einer Lage rechtwinklig zur Längserstreckung des Hebels 10 gehalten und bildet ein Abstütz- bzw. Kippgelenk von sehr geringer Reibung, um welches sich der Hebel 10 bewogt, um die AusrücKkraft auf das Kupplungs-Ausrücklager zu übertragen.

Der Hebel 10 kann sich jedoch auch winklig um ein geringes Ausmaß in einer Richtung senkrecht zu seiner Längserstreckung bewegen, um die Kraft an den Vorsprüngen 12 auf gegenüberliegenden Seiten des Ausrücklagers 13 auszugleichen, wobei der Bewegungsbereich durch den Winkel C in Fi g. 3 angedeutet ist.

Bei der abgeänderten Ausführungsform nach den Fig. 6, 7 und 8 ist der Hebel 10 mit einer teilkugelförmigen Ausnehmung 16 und einer zylindrischen Erweiterung 29 dieser Ausnehmung versehen, wie mit Bezug auf F i g. 4 beschrieben.

Ein Knopf 32, welcher wieder Knopf 17, eine konvexe

Teilkugelfläche 18 und eine diametrale Messerschneide 19 aufweist, ist auf der Seite, auf der sich die Messerschneide 19 befindet, mit zwei sich gegenüberliegenden Abflachungcn 33 versehen, die parallel zur Messerschneide verlaufen, so daß an dieser Schultern 34 gebildet werden. Eine Scheibe 35, welche gegen die innere KnJflache der zylindrischen Erweiterung 29 der \usnehmung 16 durch den Flansch 28 am Mantel 27 gehalten wird, ist mit einer öffnung 36 versehen, die zwei sich gegenüberliegende gerade Seiten und gerundete Enden aufweist, um den mit den Abflachungen versehenen Teil des Knopfes 32 aufzunehmen, wobei die Scheibe 35 gegen Drehung in der Hebelausnehmung durch einen Ansatz 37 an der Scheibe gehalten wird, welcher in ein entsprechendes Loch im Hebel eingreift. Da die Abflachungen 33 am Knopf 32 mit den geraden Seiten der öffnung 36 zusammenarbeiten, um eine Drehung des Knopfes in der Scheibe 35 zu verhindern, wird der Knopf 32 gegen Drehung relativ zum Hebel 10 um eine Achse senkrecht zu der Ebene, in welcher die Messerschneide liegt, festgehalten, da aber, wie in den F i g. 6 und 8 dargestellt, ein Spiel zwischen den Schultern 34 am Knopf und der Scheibe 35 vorhanden ist, ist der Knopf für eine begrenzte Winkelbewegung relativ zum Hebel um eine Achse frei, die in der gleichen Ebene wie die Messerschneide, aber senkrecht zu dieser verläuft, um so die Kraft an den beiden Vorsprüngen 12 am Ausrücklager 13 auszugleichen.

Bei dieser abgeänderten Ausführungsform sind der Bolzen 24, der Mantel 27 und die Dichtungskappe 31 gleich jenen, die mit Bezug auf F i g. 3 beschrieben wurden.

Bei der weiteren abgeänderten Ausführungsform nach den F i g. 9,10 und 11 wird der Knopf, wie im Falle der Anordnung nach den F i g. 6,7 und 8, gegen Drehung durch Abflachungen an ihm gehalten, die mit geraden Seiten eines Loches in einer Scheibe zusammenwirken, die in einer zylindrischen Erweiterung 29 einer teilkugelförmigen Ausnehmung 16 im Hebel sitzt. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch der Knopf 38 im Querschnitt rechteckig und ohne Schulter ausgebildet, und die öffnung 39 in der Scheibe 29' hat ebenfalls rechteckigen Querschnitt, wie in Fig. 10 dargestellt. Eine Winkelbewegung des Knopfes 38 um eine Achse, die in der gleichen Ebene wie die Messerschneide 19 liegt, wird durch Zusammenwirken der einen oder anderen der beiden flachen Seiten 41 des Knopfes, die senkrecht zur Messerschneide verlaufen, mit der angrenzenden geraden Seite der Öffnung 39 begrenzt, wie in strichpunktierten Linien in F i g. 11 dargestellt, wobei die relativen Abmessungen der Knopfes und der öffnung so gewählt werden, daß sie den erforderlichen Grad von Winkelbewegung zulassen.

Wie in F i g. 9 dargestellt, kann der Bolzen 24 nach der

ίο F i g. 4 und b durch eine zusammengesetzte Komponentp 42 einschließlich eines Teils 43, ersetzt werden, der zweckmäßig im Querschnitt sechseckig ist und eine koaxiale Bohrung aufweist, die sich vom einen Ende her in diese Komponente hinein erstreckt, sowie einschließlieh eines mit Schraubengewinde versehenen Zapfens 44 am anderen Ende, der dazu dient, sie an einem Kupplungsgehäuse oder einer anderen ortsfesten Halterung anzubringen. Der andere Teil 45 der Komponente 42 weist einen Kopf 46 auf, an welchem die ebene Fläche 23 sowie die teilkugelförmige Umfangsfläche gebildet sind, sowie einen Zapfen 47, der mit Gleitsitz in der Bohrung des Teils 43 sitzt.

Eine Umfangsnut 48 im Zapfen 47 nimmt einen federnden, in radialer Richtung ausdehnbaren Ring 49 auf, und eine zweite Umfangsnut 41 ist in der Bohrung des Teils 43 vorgesehen, so daß durch Einschieben des Zapfens 47 in die Bohrung, bis die Nuten 47 und 51 in der gleichen Ebene liegen und somit dem Ring 49 die Möglichkeit geben, sich in die Nut 51 auszudehnen, die Teile 43 und 45 miteinander verriegelt werden.

Eine zusammengesetzte Komponente der soeben beschriebenen Ausführungsform kann bei den Ausführungsbeispielen der F i g. 4 und 5 und der F i g. 6 und 8 anstelle des vorher beschriebenen einstückigen Bolzens verwendet werden, wobei die zusammengesetzte Komponente den Vorteil hat, daß der Teil 43 zunächst mit dem Kupplungsgehäuse oder einer anderen Halterung zusammengebaut und der Teil 45 anschließend in seine Lage gebracht werden kann. Es hat sich herausgestellt, daß dadurch die Montage der Gelenkverbindung an einem Fahrzeug erleichtert wird.

Wenn auch die Erfindung in erster Linie in ihrer Anwendung an einem Hebel zum Betätigen eines Kupplungs-Ausrücklagers beschrieben wurde, so ist doch offensichtlich, daß sie auch für viele andere Zwecke verwendet werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I.Gelenkverbindung zum Vorsehen einer Winkelbewegung zwischen zwei Bauteilen, von denen der eine eine Ausnehmung aufweist, während die Oberfläche des anderen Bauteils, die der Ausnehmung am nächsten liegt, flach ist, wobei ein knopfartiges Zwischenstück eine Oberfläche, die mit einer entsprechenden Oberfläche der Ausnehmung zusammenwirkt, und eine Schneide aufweist, die mit der flachen Oberfläche des anderen Bauteils zusammenwirkt, gekennzeichnet durch einen Ringmantel (27), der am einen Bauteil (Hebel 10) befestigt ist und ein inneres kugelabschnittförmi- '5 ges Flächenteilstück aufweist, das mit einem entsprechenden kugelabschnittförmigen konvexen Flächenteilstück (26) des anderen Bauteils (24) zr-sammenwirkt, derart, daß eine Winkelbewegung des Ringmantels (27) relativ zum anderen Bauteil (24) in allen Richtungen möglich ist, wobei die Achse des Ringmantels (27) sich seitlich von dem einen Bauteil (10) erstreckt und durch die Mitte der Schneide (19) verläuft, sowie durch am einen Bauteil (10) angebrachte Mittel, die eine Winkelbewegung des einen Bauteils (10) relativ zum Zwischenstück (17, 32, 38) um eine Achse zulassen, die senkrecht sowohl zur Schneide (19) als auch zur Achse des Ringmantels (27) verläuft, wobei die Mittel zwangsläufig mit dem Zwischenstück (17, 32, 38) so zusammenwirken, daß eine wesentliche Winkelbewegung des einen Bauteils (10) relativ zum Zwischenstück (17, 32, 38) in allen anderen Richtungen gesperrt ist
2. 2. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (18) des Zwischenstücks (17, 32, 38) und die damit zusammenwirkende Oberfläche (16) der Ausnehmung teilkugelförmig ausgebildet sind.
3. 3. Gelenkverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am einen Bauteil (10) angebrachten Mittel Vorsprünge (22) sind, die in Schlitze (21) des Zwischenstücks (17) eingreifen.
4. 4. Gelenkverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am einen Bauteil <5 (10) angebrachten Mitte! aus einer Scheibe (35, 29') bestehen, die eine unrunde öffnung (36, 39) zur Aufnahme eines ähnlich unrund ausgebildeten Teils des Zwischenstücks (32,38) aufweist.

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