DE19932744C2 - Federelement zur lösbaren Verbindung eines Gabelkopfs mit einem Lagerzapfen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Federelement zur lösbaren Verbindung eines Gabelkopfs mit einem Lagerzapfen ge­ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Federelemente finden u. a. in der Kraftfahrzeugin­ dustrie zur gelenkigen Verbindung eines mit einem Gabelkopf versehenen ersten Betätigungselements, z. B. einer Betätigungs­ stange, und eines mit einem Lagerzapfen ausgerüsteten zweiten Betätigungselements, z. B. einer Pedalplatte, massenweise Ver­ wendung.

Bekannte Federelemente dieser Gattung bestehen aus Federstahl und weisen einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, mit einem gelochten Bodenabschnitt und sich davon im rechten Winkel wegerstreckenden, parallel verlaufenden Schenkelab­ schnitten. Die Schenkelabschnitte sind mit jeweils einem Loch zur Aufnahme des Lagerzapfens versehen und tragen ferner in der Nähe des Bodenabschnitts zu beiden Seiten nach innen weisende Federzungen. Der metallische Gabelkopf hat in üblicher Weise ebenfalls einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt, mit einem an der Betätigungsstange angeschweißten Bodenabschnitt und sich davon im rechten Winkel wegerstreckenden, parallel verlaufenden Lagerabschnitten. Die Lagerabschnitte weisen end­ seitig jeweils einen Schlitz zur Aufnahme des Lagerzapfens und zu beiden Seiten Aussparungen für die Federzungen des Federele­ ments auf. Bei dem Lagerzapfen handelt es sich schließlich um einen zylindrischen Stababschnitt, der eine Bohrung in einem an der Pedalplatte angebrachten Haltewinkel durchgreift und an diesem befestigt ist.

Zur Montage einer solchen aus Federelement, Gabelkopf und La­ gerzapfen bestehenden Gelenkverbindung wird zunächst das Feder­ element zug- und druckfest an dem Gabelkopf festgelegt. Dazu wird das Federelement ausgehend von der vom Gabelkopf abgewand­ ten Seite der Betätigungsstange über die in das Loch des Boden­ abschnitts des Federelements gefädelte Betätigungsstange ge­ schoben bis das "U" des Federelements das "U" des Gabelkopfs umfaßt und die Federzungen des Federelements in den Aussparun­ gen der Lagerabschnitte des Gabelkopfs einrasten. Bei einer Zug- bzw. Druckbelastung des Federelements schlägt dieses nun­ mehr mit seinem Bodenabschnitt am Bodenabschnitt des Gabelkopfs bzw. mit seinen Federzungen in den Aussparungen der Lagerab­ schnitte des Gabelkopfs an, so daß das Federelement am Gabel­ kopf festliegt.

Dann wird der Lagerzapfen in die Schlitze der Lagerabschnitte des Gabelkopfs eingedrückt, wobei die Schenkelabschnitte des Federelements durch den Lagerzapfen nach außen aufgefedert wer­ den bzw. diesem elastisch ausweichen bis der Lagerzapfen in die ausgefluchteten Löcher der Schenkelabschnitte des Federelements eintritt, wodurch die Schenkelabschnitte nach innen zurückfe­ dern können und den Lagerzapfen hintergreifen. Im Ergebnis wird der Lagerzapfen bei Zugbeaufschlagung durch das Federelement am Gabelkopf gehalten, während er sich bei Druckbeaufschlagung am Grund der Schlitze der Lagerabschnitte des Gabelkopfs abstützen kann.

Ein Nachteil dieses Stands der Technik ist darin zu sehen, daß sich die Montage des Federelements am Gabelkopf und damit der gesamten Gelenkverbindung relativ aufwendig gestaltet, insbe­ sondere weil dazu die Betätigungsstange von ihrem Einbauort entfernt und erst in das Loch im Bodenabschnitt des Federele­ ments eingefädelt werden muß.

Gegenüber dem eingangs geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Federelement zur lösbaren Verbindung eines Gabelkopfs mit einem Lagerzapfen zu schaffen, welches bei einfacher Ausbildung eine leichtere Mon­ tage der Gelenkverbindung gestattet.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte bzw. zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 10.

Ein Federelement zur lösbaren Verbindung eines Gabelkopfs mit einem in axialer Richtung des Gabelkopfs zum Gabelkopf fügbaren Lagerzapfen, welches an seinem gabelkopfseitigen Ende am Gabelkopf in axialer Richtung des Gabelkopfs zug- und druckfest festlegbar ist, während es an sei­ nem lagerzapfenseitigen Ende auffederbar ist und den Lagerzap­ fen im mit dem Gabelkopf verbundenen Zustand hintergreift, ist erfindungsgemäß zur mit dem Lagerzapfen gleichgerichteten Mon­ tage am Gabelkopf auch an seinem gabelkopfseitigen Ende auf­ federbar und dort im am Gabelkopf montierten Zustand in form­ schlüssigem Eingriff mit dem Gabelkopf gehalten.

Somit ist es nicht mehr notwendig, daß Federelement wie im Stand der Technik geschehen quasi von hinten, d. h. aus Richtung der Betätigungsstange kommend am Gabelkopf zu montierten, viel­ mehr kann das Federelement aufgrund der auffederbaren Ausbil­ dung des gabelkopfseitigen Endes von vorne auf den Gabelkopf aufgesteckt werden, d. h. in derselben Fügerichtung wie der La­ gerzapfen am Gabelkopf montiert werden, was insbesondere auch eine automatisierte Montage der Gelenkverbindung begünstigt. Infolge des formschlüssigen Eingriffs des Federelements mit dem Gabelkopf am gabelkopfseitigen Ende des Federelements ist das Federelement dennoch zuverlässig und sicher am Gabelkopf gehal­ ten, wobei die elastische Kraft des gabelkopfseitigen Endes des Federelements einem unbeabsichtigten Lösen des Federelements vom Gabelkopf entgegenwirkt. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Federelements hat darüber hinaus den Vorteil, daß es auch nachträglich, d. h. nach der Erstmontage der Gelenkverbindung leicht ausgetauscht bzw. ersetzt werden kann, ohne daß dazu erst die Betätigungsstange von ihrem Einbauort zu entfernen wäre. Schließlich bietet die erfindungsgemäße Ausbildung des Federelements noch den Vorteil, daß die konstruktive Auslegung des Federelements unabhängig von den Dimensionen der Betäti­ gungsstange erfolgen kann, was unter der Voraussetzung eines gleichbleibenden Gabelkopfs auch einen universellen Einsatz des erfindungsgemäßen Federelements gestattet.

Nach der Lehre des Patentanspruchs 2 ist das Federelement an seinem gabelkopfseitigen Ende in einer zur Längserstreckungs­ richtung des Lagerzapfens senkrechten Richtung und an seinem lagerzapfenseitigen Ende in Längserstreckungsrichtung des La­ gerzapfens auffederbar. Da das Federelement zur Montage/De­ montage am Gabelkopf somit in einer anderen Richtung bzw. Ebene auffedert als bei der Montage/Demontage des Lagerzapfens, kann der Lagerzapfen mit dem Gabelkopf verbunden bzw. von die­ sem entfernt werden, ohne daß dies einen Einfluß auf die Be­ festigung des Federelements am Gabelkopf hätte. Im Gegensatz dazu war es im oben geschilderten Stand der Technik möglich, daß die Federzungen an den Schenkelabschnitten des Federele­ ments infolge eines übermäßigen Auffederns des Federelements z. B. beim Einführen des Lagerzapfens von den korrespondierenden Aussparungen in den Lagerabschnitten des Gabelkopfs außer Ein­ griff traten.

Vorteilhaft ist entsprechend dem Patentanspruch 3 jedes Ende des Federelements, d. h. sowohl das gabelkopfseitige als auch das lagerzapfenseitige Ende des Federelements durch zwei gegen­ überliegende Schenkelabschnitte ausgebildet, wobei die Schen­ kelabschnitte des einen Endes im wesentlichen senkrecht zu den Schenkelabschnitten des anderen Endes stehen.

Der Patentanspruch 4 sieht in einer besonders einfachen Ausbil­ dung des Federelements vor, daß die Schenkelabschnitte des einen Endes des Federelements mit den Schenkelabschnitten des anderen Endes des Federelements mittels Stegen verbunden sind, wobei vorzugsweise jeder Schenkelabschnitt des einen Endes mit beiden Schenkelabschnitten des anderen Endes verbunden ist. Hier sorgen in vorteilhafter Weise die gleichen Stege dafür, daß beide Enden des Federelements auffederbar sind. Dabei wei­ sen die Stege gemäß dem Patentanspruch 5 vorzugsweise einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf.

Nach der Lehre des Patentanspruchs 6 haben jeweils gegenüber­ liegende Schenkelabschnitte nach außen abgewinkelte Bereiche oder auf den einander zugewandten Seiten Schrägen, um einen Einführbereich für den Gabelkopf bzw. den Lagerzapfen auszubil­ den, was wiederum eine automatisierte Montage der Gelenkverbin­ dung begünstigt.

Gemäß dem Patentanspruch 7 sind die Schenkelabschnitte des ga­ belkopfseitigen Endes des Federelements zum formschlüssigen Eingriff mit dem Gabelkopf im Querschnitt im wesentlichen kom­ plementär zu jeweils zugeordneten Ausschnitten im Gabelkopf ausgebildet. Dies dient zum einen einer sicheren und zuverläs­ sigen Anbindung des Federelements am Gabelkopf, die zudem im wesentlichen frei von Axialspiel ist, was im Vergleich zum oben diskutierten Stand der Technik, bei dem das Federelement bei Zug- bzw. Druckbeaufschlagung hörbar in seinen jeweiligen End­ lagen am Gabelkopf anschlagen kann, auch Geräuschvorteile mit sich bringt. Zum anderen können die Schenkelabschnitte des ga­ belkopfseitigen Endes des Federelements hier im Querschnitt derart ausgebildet werden, daß sie in die Aussparungen der La­ gerabschnitte herkömmlicher Gabelköpfe passen, welche ursprüng­ lich zur Aufnahme der Federzungen der konventionellen Federele­ mente vorgesehen waren, so daß das vorliegende Federelement bei sonst unveränderter Einbaugeometrie konventionelle Federele­ mente in vorteilhafter Weise substituieren kann.

Die im Patentanspruch 8 angegebene symmetrische Ausbildung des Federelements bezüglich zweier Ebenen, die senkrecht zueinander stehen, hat nicht nur herstellungstechnische Vorteile, sondern vereinfacht auch die Montage des Federelements am Gabelkopf.

Nach der Lehre des Patentanspruchs 9 besteht das Federelement schließlich vorzugsweise aus einem schlagzäh modifizierten Kunststoff, insbesondere Polyamid 66, wobei das Federelement gemäß dem Patentanspruch 10 auf herstellungstechnisch einfache Weise spritzgegossen ist. Die Ausbildung des Federelements aus Kunststoff bringt gegenüber einer metallischen Ausführung nicht nur Gewichtsvorteile, sondern auch Geräuschvorteile mit sich, weil das am Gabelkopf angebrachte Federelement nicht klappern kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer aus einem Gabelkopf und einem Lagerzapfen bestehenden Gelenkverbindung, wobei der Gabelkopf und der Lagerzapfen mittels eines er­ findungsgemäßen Federelements verbunden sind,

Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Gelenkverbindung,

Fig. 3 eine Seitenansicht des in den Fig. 1 und 2 gezeigten, erfindungsgemäßen Federelements,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das in Fig. 3 dargestellte, er­ findungsgemäße Federelement,

Fig. 5 eine Seitenansicht des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Gabelkopfs der Gelenkverbindung und

Fig. 6 eine Draufsicht auf den in Fig. 5 dargestellten Ga­ belkopf.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Gelenkverbindung gezeigt, die aus einer Rastklammer bzw. einem Federelement 10, einem Gabelkopf 12 und einem Lagerzapfen 14 besteht. Im dargestellten montier­ ten Zustand verbindet das Federelement 10 den Gabelkopf 12 und den Lagerzapfen 14 derart, daß der Lagerzapfen 14 zwar um seine Längsachse 16 gedreht werden kann, in Längserstreckungsrichtung des Gabelkopfs 12 aber zug- und druckfest am Gabelkopf 12 fest­ liegt. Dazu ist das Federelement 10 an seinem gabelkopfseitigen Ende 18 am Gabelkopf 12 zug- und druckfest festlegt, während es an seinem in an sich bekannter Weise entsprechend dem Doppel­ pfeil X in Fig. 2 auffederbaren, lagerzapfenseitigen Ende 20 den Lagerzapfen 14 hintergreift. Ferner ist das Federelement 10 zur mit dem Lagerzapfen 14 gleichgerichteten Montage am Gabel­ kopf 12 entsprechend dem Doppelpfeil Y in Fig. 1 auch an seinem gabelkopfseitigen Ende 18 auffederbar ausgebildet, wo es im am Gabelkopf 12 montierten Zustand in formschlüssigem Eingriff mit dem Gabelkopf 12 gehalten ist, wie im folgenden noch näher be­ schrieben werden wird.

Auf der in den Fig. 1 und 2 rechten Seite ist der vorzugsweise metallische Lagerzapfen 14 dargestellt, der eine zylindrische Form aufweist und endseitig jeweils umlaufend angefast ist. Der Lagerzapfen 14, der eine in einem Blechteil 22 ausgebildete Bohrung 24 eng durchgreift, steht auf jeder Seite des Blechteil 22 um den gleichen Betrag vom Blechteil 22 vor und ist mit die­ sem auf geeignete Weise fest verbunden, z. B. eingepreßt, ver­ schweißt oder verklebt. Das Blechteil 22 selbst ist Bestandteil eines Betätigungselements, wie einer Pedalplatte (nicht darge­ stellt) bzw. mit einem solchen fest verbunden.

In den Fig. 5 und 6 ist der Gabelkopf 12 deutlicher zu erken­ nen. Bei dem Gabelkopf 12 handelt es sich um ein aus vorzugs­ weise einem Feinkornbaustahl feingeschnittenes oder gestanztes, in der Draufsicht gemäß Fig. 6 im wesentlichen U-förmig geboge­ nes Blechteil mit einem Bodenabschnitt 26, der auf einer Seite mit einer im Querschnitt kreisförmigen, im dargestellten Aus­ führungsbeispiel einen Anschlagwulst bzw. eine Ringschulter 28 aufweisenden Betätigungsstange 30 preßverschweißt ist, und zwei sich von der anderen Seite des Bodenabschnitts 26 im wesent­ lichen rechtwinklig wegerstreckenden und parallel verlaufenden Lagerabschnitten 32.

Die beiden identisch ausgebildeten Lagerabschnitte 32 weisen in der Nähe des Bodenabschnitts 26 jeweils zu beiden Seiten eine in der Seitenansicht gemäß Fig. 5 rechteckige Aussparung 34 zur formschlüssigen Festlegung des Federelements 10 am Gabelkopf 12 auf. Ausgehend von dem vom Bodenabschnitt 26 abgewandten Ende des Gabelkopfs 12 ist jeder Lagerabschnitt 32 mit einem in der Nähe der Aussparungen 34 endenden Schlitz 36 zur Aufnahme des jeweiligen vom Blechteil 22 vorstehenden Endes des Lagerzapfens 14 versehen. Die gegenüberliegenden, geraden Seitenflanken 38 des Schlitzes 36 sind derart zueinander angestellt, daß sich der Schlitz 36 in Richtung des Schlitzgrundes 40 V-förmig ver­ jüngt, und bilden somit einen Einführbereich für den Lagerzap­ fen 14 aus. Der die Seitenflanken 38 verbindende Schlitzgrund 40 weist in der Seitenansicht gemäß Fig. 5 die Form eines Halb­ kreises auf, dessen Radius dem halben Durchmesser des Lagerzap­ fens 14 entspricht. In dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten, mon­ tierten Zustand der Gelenkverbindung bildet der Schlitzgrund 40 eine Lagerfläche für den Lagerzapfen 14 aus, über die Druck­ kräfte vom Lagerzapfen 14 auf den Gabelkopf 12 und umgekehrt übertragen werden können. Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Schlitz 36 durch einen Feinschneidvorgang ausgebildet wurde, weil Feinschneidflächen vergleichsweise hohe Flächenbelastungen aufnehmen können.

Ferner sind die Lagerabschnitte 32 am vom Bodenabschnitt 26 ab­ gewandten Ende des Gabelkopfs 12 jeweils zu beiden Seiten um ca. 15° nach innen angeschrägt, um Fügeabschnitte 42 für das Federelement 10 auszubilden, die das Auffedern des gabelkopf­ seitigen Endes 18 des Federelements 10 bei der Montage der Ge­ lenkverbindung mit bewirken bzw. erleichtern. Die vom Bodenab­ schnitt 26 abgewandten Enden 44 der Lagerabschnitte 32 sind, wie in Fig. 5 deutlich zu erkennen ist, am Übergang zu den Sei­ tenflanken 38 der Schlitze 36 und am Übergang zu den Fügeab­ schnitten 42 verrundet, um das Einführen des Lagerzapfens 14 bzw. die Montage des Federelements 10 zu erleichtern. Zu erwäh­ nen ist in diesem Zusammenhang schließlich noch, daß in Quer­ richtung des Gabelkopfs 12 gesehen der Abstand der Aussparungen 34 eines Lagerabschnitts 32 im wesentlichen dem Abstand der En­ den 44 des Lagerabschnitts 32 an einem vorderen, zwischen den Verrundungen liegenden, mittleren Punkt der Enden 44 ent­ spricht.

Die Fig. 3 und 4 zeigen nun das vorzugsweise aus einem schlag­ zäh modifizierten Kunststoff, beispielsweise Polyamid 66, spritzgegossene Federelement 10 im nicht montierten Zustand. Aus der dargestellten Seitenansicht und Draufsicht ist zunächst deutlich zu erkennen, daß das Federelement 10 an seinem gabel­ kopfseitigen Ende 18 in einer Richtung auffederbar ist (Doppel­ pfeil Y), die senkrecht bezüglich der Richtung verläuft (Dop­ pelpfeil X), in der das lagerzapfenseitigen Ende 20 des Feder­ elements 10 auffederbar ist.

Das gabelkopfseitige Ende 18 des Federelements 10 wird durch zwei gegenüberliegende Schenkelabschnitte 46 ausgebildet, wäh­ rend das lagerzapfenseitigen Ende 20 des Federelements 10 aus zwei gegenüberliegenden Schenkelabschnitten 48 besteht, die senkrecht zu den Schenkelabschnitten 46 des gabelkopfseitigen Endes 18 stehen. Die in der Draufsicht gemäß Fig. 4 endseitig abgerundeten Schenkelabschnitte 46 des gabelkopfseitigen Endes 18 haben im wesentlichen die Form eines Quaders, der auf seiner jeweils äußeren Längsseite, d. h. in den Fig. 1 und 3 oben bzw. unten einseitig abgeflacht ist. Wie deutlich in Fig. 1 zu er­ kennen ist, sind die Schenkelabschnitte 46 des gabelkopfseiti­ gen Endes 18 des Federelements 10 auf den einander zugewandten Innenseiten zum formschlüssigen Eingriff mit den korrespondie­ renden Ausschnitten bzw. Aussparungen 34 in den Lagerabschnit­ ten 32 des Gabelkopfs 12 ausgebildet, d. h. weisen eine im Quer­ schnitt zu den Aussparungen 34 im wesentlichen komplementäre Form auf.

Wie insbesondere den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, schließt sich zu beiden Seiten jedes gabelkopfseitigen Schenkelab­ schnitts 46 jeweils ein Steg 50 an den Schenkelabschnitt 46 an. Die insgesamt vier Stege 50 verbinden die gabelkopfseitigen Schenkelabschnitte 46 derart mit den lagerzapfenseitigen Schen­ kelabschnitten 48 des Federelements 10, daß jeder gabelkopfsei­ tige Schenkelabschnitt 46 mit beiden lagerzapfenseitigen Schen­ kelabschnitten 48 verbunden ist. Die das beidseitige Auffedern des Federelements 10 gestattenden Stege 50 haben einen im we­ sentlichen rechteckigen Querschnitt, sind in der Seitenansicht gemäß Fig. 3 von den gabelkopfseitigen Schenkelabschnitten 48 kommend im wesentlichen mittig um ca. 45° nach innen abgewin­ kelt und schließen zu beiden Seiten des entsprechenden lager­ zapfenseitigen Schenkelabschnitts 48 an diesen an.

Die in der Seitenansicht gemäß den Fig. 1 und 3 endseitig abge­ rundeten lagerzapfenseitigen Schenkelabschnitte 48 haben an ihrer in den Fig. 1 und 3 linken Seitenkante eine im wesent­ lichen V-förmige Aussparung 52 mit einem kreisbogenförmigen Grund 54, der im montierten Zustand der Gelenkverbindung gemäß den Fig. 1 und 2 das jeweilige über das Blechteil 22 vorstehen­ de Ende des Lagerzapfens 14 hintergreift. Der Radius dieses Kreisbogens entspricht ebenfalls dem halben Durchmesser des Lagerzapfens 14, so daß der Lagerzapfen 14 im montierten Zu­ stand der Gelenkverbindung flächig am Grund 54 des jeweiligen lagerzapfenseitigen Schenkelabschnitts 48 zur Anlage gelangen kann.

Gemäß der Draufsicht entsprechend den Fig. 2 und 4 weisen die lagerzapfenseitigen Schenkelabschnitte 48 jeweils einen nach außen um ca. 30° abgewinkelten Bereich 56 auf, der bei der Mon­ tage der Gelenkverbindung zum einen das Fügen des Lagerzapfen 14 erleichtert und zum anderen das Auffedern des lagerzapfen­ seitigen Endes 20 des Federelements 10 begünstigt bzw. mit be­ wirkt. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Länge der Berei­ che 56 derart gewählt, daß ihr endseitiger größter Abstand in Querrichtung der Gelenkverbindung größer ist als die Länge des Lagerzapfens 14. Als Alternative zu den abgewinkelten Bereichen können die Schenkelabschnitte auf den einander zugewandten Sei­ ten auch Schrägen (nicht dargestellt) aufweisen, um die Montage der Gelenkverbindung zu erleichtern.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß das Federele­ ment 10 bezüglich zweier Ebenen, die senkrecht zueinander stehen, symmetrisch ausgebildet ist. Diese Ebenen werden in den Fig. 3 und 4 durch die horizontal verlaufenden, gestrichelten Linien repräsentiert. Hinsichtlich der Dimensionen des Feder­ elements 10 ist noch anzumerken, daß der in der Draufsicht ge­ mäß Fig. 4 dargestellte, lichte Querabstand a der Stege 50 bzw. der lagerzapfenseitigen Schenkelabschnitte 48 im wesentlichen dem Abstand zwischen den Außenflächen der Lagerabschnitte 32 des Gabelkopfs 12 entspricht, während der in der Seitenansicht entsprechend Fig. 3 gezeigte, lichte Querabstand b der Stege 50 geringfügig größer ist als die Breite der Lagerabschnitte 32 des Gabelkopfs 12. Die in Fig. 4 dargestellte Gesamtlänge c des Federelements 10 ist schließlich derart gewählt, daß die Enden 44 des Gabelkopfs 12 noch über das Federelement 10 hinaus her­ vorstehen, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, wenn das Federele­ ment 10 mit dem Gabelkopf 12 formschlüssig verrastet ist, was das Fügen des Lagerzapfens 14 erleichtert.

Zur vorzugsweise automatisierten (Schnell-)Montage der aus Fe­ derelement 10, Gabelkopf 12 und Lagerzapfen 14 bestehenden Ge­ lenkverbindung wird zunächst das Federelement 10 am Gabelkopf 12 befestigt. Dazu werden das Federelement 10 und der Gabelkopf 12 ausgerichtet, so daß sie in den in den Fig. 3 und 5 bzw. 4 und 6 gezeigten Stellungen einander gegenüberliegen (Federele­ ment 10 rechts, Gabelkopf 12 links), und dann aufeinander zu bewegt, bis die Enden 44 des Gabelkopfs 12 mit den gabelkopf­ seitigen Schenkelabschnitten 46 des Federelements 10 zur Anlage gelangen. Bei weiterer axialer Relativbewegung des Federele­ ments 10 bezüglich des Gabelkopfs 12 wird das Federelement 10 am gabelkopfseitigen Ende 18 unter Anlage der gabelkopfseitigen Schenkelabschnitte 46 an den rampenförmigen Fügeabschnitten 42 des Gabelkopfs 12 entsprechend dem Doppelpfeil Y in Fig. 3 auf­ gefedert, während die Lagerabschnitte 32 des Gabelkopfs 12 zwischen den Stegen 50 (Abstände a, b) und schließlich den lagerzapfenseitigen Schenkelabschnitten 48 des Federelements 10 eintreten. Diese axiale Relativbewegung zwischen Federelement 10 und Gabelkopf 12 endet mit dem Einrasten der gabelkopfsei­ tigen Schenkelabschnitte 46 des Federelements 10 in den kom­ plementär geformten Aussparungen 34 des Gabelkopfs 12. Das Federelement 10 ist nun wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt unter Formschluß am Gabelkopf 12 zug- und druckfest festgelegt. Dabei setzen die Stege 50 einem ungewollten Auffedern des ga­ belkopfseitigen Endes 18 des Federelements 10 in Richtung des Doppelpfeils Y in Fig. 1 einen elastischen Widerstand entgegen, wodurch das Federelement 10 am Gabelkopf 12 gehalten wird.

Nun kann der Lagerzapfen 14 zur vollständigen Montage der Ge­ lenkverbindung gefügt werden. Dazu wird der Lagerzapfen 14 in der gleichen Richtung wie das Federelement 10 auf den Gabelkopf 12 zu bewegt, bis er in Querrichtung zwischen den Enden 44 des Gabelkopfs 12 und in Längsrichtung zwischen den abgewinkelten Bereichen 56 des Federelements 10 aufgenommen ist. Im darge­ stellten Ausführungsbeispiel befindet sich zu diesem Zeitpunkt auch das Blechteil 22 schon endseitig zwischen den Lagerab­ schnitten 32 des Gabelkopfs 12. Bei einer weiteren axialen Re­ lativbewegung des Lagerzapfens 14 bezüglich des aus Gabelkopf 12 und Federelement 10 bestehenden Verbunds kommt der Lagerzap­ fen 14 mit seinen Enden mit den Innenflächen der abgewinkelten Bereiche 56 am lagerzapfenseitigen Ende 20 des Federelements 10 zur Anlage und federt diese in der Folge in Richtung des Dop­ pelpfeils X in den Fig. 2 und 4 auf. Gegen Ende dieser axialen Relativbewegung kommen die Enden des Lagerzapfens 14 am jewei­ ligen Schlitzgrund 40 der Lagerabschnitte 32 des Gabelkopfs 12 zur Anlage, während das lagerzapfenseitige Ende 20 des Feder­ elements 10 hinter dem Lagerzapfen 14 wieder zusammenschnappt, wobei der Grund 54 der jeweiligen Aussparung 52 der lagerzap­ fenseitigen Schenkelabschnitte 48 das entsprechende Ende des Lagerzapfens 14 hintergreift.

Nunmehr ist der Lagerzapfen 14 im wesentlichen ohne Axialspiel zwischen dem Schlitzgrund 40 des jeweiligen Lagerabschnitts 32 des Gabelkopfs 12 und dem entsprechenden Schenkelabschnitt 48 des Federelements 10 gehalten, kann aber zusammen mit dem Blechteil 22 um seine Längsachse 16 verschwenken. Im Betrieb aufgebrachte Druckkräfte werden nun zwischen dem Lagerzapfen 14 und dem Schlitzgrund 40 des jeweiligen Lagerabschnitts 32 des Gabelkopfs 12 abgestützt, Zugkräfte hingegen zwischen dem Lagerzapfen 14 und dem Grund 54 am jeweiligen Schenkelabschnitt 48 des Federelements 10 aufgenommen, welches seinerseits über den formschlüssigen Eingriff an seinem gabelkopfseitigen Ende 18 zug- und druckfest am Gabelkopf 12 festliegt.

Die Demontage der Gelenkverbindung erfolgt in umgekehrter Rei­ henfolge. Dabei muß das Federelement 10 an seinem lagerzapfen­ seitigen Ende 20 bzw. seinem gabelkopfseitigen Ende 18 aller­ dings manuell aufgespreizt werden, damit der Lagerzapfen 14 aus den Schlitzen 36 des Gabelkopfs 12 herausgezogen bzw. das Fe­ derelement 10 vom Gabelkopf 12 abgezogen werden kann.

Es wird ein Federelement zur lösbaren Verbindung eines Gabel­ kopfs mit einem Lagerzapfen offenbart, das an seinem gabelkopf­ seitigen Ende am Gabelkopf zug- und druckfest festlegbar ist, während es an seinem lagerzapfenseitigen Ende auffederbar ist und den Lagerzapfen im mit dem Gabelkopf verbundenen Zustand hintergreift. Erfindungsgemäß ist das Federelement zur mit dem Lagerzapfen gleichgerichteten Montage am Gabelkopf auch an sei­ nem gabelkopfseitigen Ende auffederbar und dort im am Gabelkopf montierten Zustand in formschlüssigem Eingriff mit dem Gabel­ kopf gehalten. Somit wird ein Federelement zur lösbaren Verbin­ dung eines Gabelkopfs mit einem Lagerzapfen geschaffen, welches bei einfacher Ausbildung eine leichtere Montage der aus Feder­ element, Gabelkopf und Lagerzapfen bestehenden Gelenkverbindung gestattet.

Bezugszeichenliste

10

Federelement

12

Gabelkopf

14

Lagerzapfen

16

Längsachse

18

gabelkopfseitiges Ende

20

lagerzapfenseitiges Ende

22

Blechteil

24

Bohrung

26

Bodenabschnitt

28

Ringschulter

30

Betätigungsstange

32

Lagerabschnitt

34

Aussparung

36

Schlitz

38

Seitenflanke

40

Schlitzgrund

42

Fügeabschnitt

44

Ende

46

gabelkopfseitiger Schenkelabschnitt

48

lagerzapfenseitiger Schenkelabschnitt

50

Steg

52

Aussparung

54

Grund

56

abgewinkelter Bereich
X, Y Auffederrichtungen
a, b lichte Weiten des Federelements
c Gesamtlänge des Federelements

Claims (10)

1. Federelement (10) zur lösbaren Verbindung eines Gabelkopfs (12) mit einem in axialer Richtung des Gabelkopfs (12) zum Ga­ belkopf (12) fügbaren Lagerzapfen (14), wobei das Federelement (10) an seinem gabelkopfseitigen Ende (18) am Gabelkopf (12) in axialer Richtung des Gabelkopfs (12) zug- und druckfest fest­ legbar ist, während es an seinem lagerzapfenseitigen Ende (20) auffederbar (Doppelpfeil X) ist und den Lagerzapfen (14) im mit dem Gabelkopf (12) verbundenen Zustand hintergreift, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (10) zur mit dem Lagerzap­ fen (14) gleichgerichteten Montage am Gabelkopf (12) auch an seinem gabelkopfseitigen Ende (18) auffederbar (Doppelpfeil Y) und dort im am Gabelkopf (12) montierten Zustand in formschlüs­ sigem Eingriff mit dem Gabelkopf (12) gehalten ist.

2. Federelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es an seinem gabelkopfseitigen Ende (18) in einer zur Längserstreckungsrichtung (Längsachse 16) des Lagerzapfens (14) senkrechten Richtung und an seinem lagerzapfenseitigen Ende (20) in Längserstreckungsrichtung (Längsachse 16) des Lager­ zapfens (14) auffederbar ist.

3. Federelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Ende (18, 20) durch zwei gegenüberliegende Schenkelabschnitte (46, 48) ausgebildet ist, wobei die Schen­ kelabschnitte (46) des einen Endes (18) im wesentlichen senk­ recht zu den Schenkelabschnitten (48) des anderen Endes (20) stehen.

4. Federelement (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelabschnitte (46) des einen Endes (18) mit den Schenkelabschnitten (48) des anderen Endes (20) mittels Stegen (50) verbunden sind, wobei vorzugsweise jeder Schenkelabschnitt (46) des einen Endes (18) mit beiden Schenkelabschnitten (48) des anderen Endes (20) verbunden ist.

5. Federelement (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (50) einen im wesentlichen rechteckigen Quer­ schnitt aufweisen.

6. Federelement (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß jeweils gegenüberliegende Schenkel­ abschnitte (46, 48) nach außen abgewinkelte Bereiche (56) oder auf den einander zugewandten Seiten Schrägen aufweisen, um einen Einführbereich für den Gabelkopf (12) bzw. den Lagerzap­ fen (14) auszubilden.

7. Federelement (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schenkelabschnitte (46) des ga­ belkopfseitigen Endes (18) zum formschlüssigen Eingriff mit dem Gabelkopf (12) im Querschnitt im wesentlichen komplementär zu jeweils zugeordneten Ausschnitten (34) im Gabelkopf (12) ausge­ bildet sind.

8. Federelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es bezüglich zweier Ebenen, die senkrecht zueinander stehen, symmetrisch ausgebildet ist.

9. Federelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem schlagzäh modifizier­ ten Kunststoff, insbesondere Polyamid 66 besteht.

10. Federelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Kunststoff spritzgegossen ist.