DE4112133A1 - Hebelwerk, insbesondere fusshebelwerk fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hebelwerk, insbesondere auf ein Fußhebelwerk für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie es allgemein be­ kannt ist.

Die Lagerböcke von Hebelwerken, insbesondere von Fußhebel­ werken für Kraftfahrzeuge, werden häufig als gestanzte Blechpreßteile ausgebildet, die sich durch ihr vergleichs­ weise geringes Gewicht und ihre hohe Formstabilität aus­ zeichnen. Sie besitzen im allgemeinen zwei beabstandete dünnwandige stegartige Lagerwangen zur schwenkbaren Lagerung des Hebels bzw. Fußhebels.

Neben Lageranordnungen, bei denen der eigentliche Lagerbol­ zen starr mit dem Fußhebel verbunden ist und mit seinen bei­ den freien Enden jeweils in den beabstandeten stegartigen Lagerwangen des Lagerbocks schwenkbar gelagert ist, sind auch Lageranordnungen bekannt, bei denen die Lagerwangen des Lagerbocks einen verdrehfest mit ihnen verbundenen Lagerbol­ zen tragen, auf dem dann die Lagerhülse o. ä. des schwenkba­ ren Hebels bzw. Fußhebels verdrehbar gelagert ist. Eine ver­ drehfeste Lagerung des Lagerbolzens ist Voraussetzung für eine lange Lebensdauer der Lageranordnung und für definierte Lagerverhältnisse; wäre der Lagerbolzen nicht verdrehfest gelagert und könnte er sich somit beim Betätigen des Fußhe­ bels undefiniert mitdrehen, käme es schnell zu spürbaren Ver­ schleißerscheinungen im Befestigungsbereich des Lagerbolzens und zu einer entsprechenden Verringerung der Lebensdauer der Lagerbolzenanordnung sowie zu undefinierten Lagerverhältnis­ sen.

Beim Einbau des Fußhebels ins Fußhebelwerk wird der Fußhebel üblicherweise zwischen die beiden Lagerwangen in Lagerposi­ tion gebracht, der Lagerbolzen durch die Ausnehmungen der Lagerwangen sowie die Lagerhülse o. ä. des Fußhebels hin­ durchgeführt und anschließend fest - d. h. verdrehfest - mit den Lagerwangen verschraubt.

Bei beengten Einbauverhältnissen, wie sie bei Fußhebelwerken von Kraftfahrzeugen ziemlich regelmäßig anzutreffen sind, fällt es oft recht schwer, den Fußhebel in den ortsfesten Lagerbock einzubauen, weil es bei beengten Einbauverhältnis­ sen - und bei oft fehlendem unmittelbaren Sichtkontakt - recht schwierig ist, den Lagerbolzen gezielt durch die Aus­ nehmungen hindurchzuführen, erforderlichenfalls zusätzlich axialspielausgleichende Federscheiben o. ä. einzubringen und den Lagerbolzen verdrehsicher am Lagerbock anzuschrauben.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Hebelwerk der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art wei­ ter zu verbessern und insbesondere derart auszubilden, daß der Fußhebel auch bei beengtem Einbauverhältnis vergleichs­ weise leicht in den ortsfesten Lagerbock eingebaut und wie­ der ausgebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungs­ beispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Lagerbolzenbe­ reich eines Hebelwerks gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Lagerbolzen entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittfüh­ rung II,

Fig. 3 die Hauptansicht eines im Vergleich zu Fig. 1 modifizierten Lagerbolzens,

Fig. 4 und 5 je einen Querschnitt dieses Lagerbolzens entlang den Schnittführungen IV und V in Fig. 3 und

Fig. 6 den Schnitt durch einen solchen Lagerbolzen im eingebauten Zustand entsprechend einer in Fig. 1 angedeuteten Schnittführung VI.

In der stark vereinfachten Zeichnung sind lediglich die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Einzelheiten eines Fußhebelwerks 1 für Kraftfahrzeuge dargestellt; es kann sich dabei beispielsweise um die Lagerung eines Gaspedals han­ deln.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Lagerbolzenbereich des Hebelwerks. Vom eigentlichen Fußhebel 2 ist nur der dem auf­ bauseitigen Lagerbereich benachbarte Teil dargestellt. Die­ ser trägt eine starr mit ihm verbundene Lagerhülse 21, die schwenkbar auf einem Lagerbolzen 3 gelagert ist. Der Lager­ bolzen 3 ist mit seinen beiden Lagerbolzenenden 4, 5 in Aus­ nehmungen 8, 8′ zweier beabstandeter stegartiger Lagerwangen 6, 7 eines ansonsten nicht weiter dargestellten ortsfesten Lagerbocks o. ä. verdrehfest befestigt.

An einem seiner beiden Enden trägt der Lagerbolzen 3 einen sich quer zur Lagerbolzenachse A erstreckenden verdrehfesten und in Längsrichtung des Lagerbolzens federnden auslegerar­ tigen Arm 11; dieser ist in einem gewissen Abstand von der Stirnfläche dieses Lagerbolzenendes 4 angeordnet, nämlich derart, daß einerseits das Lagerbolzenende 4 axial etwas aus der Ausnehmung 8 herausragt und andererseits das freie Ende des Arms 11 mit einer Rastnase 13 federnd in eine als Lang­ loch ausgebildete Rasteinrichtung 12 der Lagerwange 6 ein­ greift, wodurch der Arm 11 und damit der Lagerbolzen 3 selbst in Bolzenumfangsrichtung festgelegt, d. h. gegen Ver­ drehen gesichert ist.

Fig. 1 läßt gut erkennen, daß durch die federnde Ausbildung des auslegerartigen Arms 11 auf den Lagerbolzen 3 eine in Richtung der gegenüberliegenden Lagerwange 7 gerichtete Kraft ausgeübt wird, so daß in vorteilhafter Weise gleich­ zeitig auch eine axialspielfreie Lagerung des Fußhebels 2 bewirkt wird, weil der Lagerbolzen 3 mit seinem endseitigen Bund 14 federnd an der Lagerhülse 21 des Fußhebels 2 in An­ lage gehalten wird.

Wie Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 erkennen läßt, ist in der Lagerwange 6, in der das den auslegerartigen Arm 11 tra­ gende Lagerbolzenende 4 gelagert ist, eine im wesentlichen kreisrunde Ausnehmung 8 mit einer schlitzartig nach außen führenden Maulöffnung 9 vorgesehen, deren Maulweite zumin­ dest etwas größer bemessen ist, als die Breite des ausleger­ artigen Arms 11, wobei die Breite des Arms wiederum kleiner als der Durchmesser des in dieser Ausnehmung gelagerten La­ gerbolzenendes 4 ist.

Zum Einbau des schwenkbaren Fußhebels 2 in den ortsfesten Lagerbock wird der Fußhebel 2 derart zwischen den beiden La­ gerwangen 6, 7 in Lagerposition gebracht, daß seine Lager­ hülse 21 mit den beiden Ausnehmungen 8, 8′ der Lagerwangen fluchtet; sodann wird der Lagerbolzen 3 mit seinem freien Ende 5 durch die Ausnehmung 8 der Lagerwange 6, die Lager­ hülse 21 des Fußpedals und die Ausnehmung 8′ der Lagerwange 7 hindurchgeführt, wobei der Lagerbolzen derart ausgerichtet wird, daß der auslegerartige Arm 11 durch die schlitzartige Maulöffnung 9 der Ausnehmung 8 hindurchgeführt werden kann. Sobald der endseitige Bund 14 des Lagerbolzenendes 4 stirn­ seitig an der Lagerhülse 21 anliegt bzw. sobald der ausle­ gerartige Arm 11 durch die Maulöffnung 9 hindurchgeführt ist, d. h. hinter der Lagerwange 6 liegt, wird der Bolzen um seine Längsachse A soweit verschwenkt, bis das freie Ende des Arms 11 mit seiner Rastnase 13 in das Langloch 12 der Lagerwange eingerastet ist.

In einfacher Weise wird so in einem Arbeitsgang der den Fuß­ hebel tragende Lagerbolzen verdrehsicher im Lagerbock befe­ stigt und gleichzeitig vorhandenes Axialspiel in der Fußhe­ bellagerung augeglichen.

Zweckmäßigerweise wird am den Arm 11 tragenden Lagerbolzen­ ende stirnseitig ein Innenmehrkant angeordnet werden, um das Verdrehen des Lagerbolzens beim Einbau - und natürlich auch bei einem späteren Ausbau - zu erleichtern.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungs­ beispiel wird der Lagerbolzen 3 jeweils axial ein- und aus­ gebaut, wozu seitlich der Lagerwange 6 ausreichend Bauraum zum Einführen des Lagerbolzens erforderlich ist.

In den Fig. 4 bis 6 ist demgegenüber ein in verschiedenen Details etwas gegenüber dem in den Fig. 1 und 2 darge­ stellten Ausführungsbeispiel abgewandeltes erfindungsgemäßes Hebelwerk dargestellt, bei dem für den Ein- und Ausbau des Fußhebels 2 seitlich der Lagerwange 6 weniger Platz benötigt wird.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind beide Lagerbolzen­ enden 4, 5 des Lagerbolzens 3 auf ihrem ansonsten kreisrun­ den Außenumfang jeweils mit zwei einander diametral gegen­ überliegenden und zur Lagerbolzenachse A parallel verlaufen­ den ebenen Flächen 10, 10′ bzw. 10′′ versehen. In entspre­ chender Weise weisen die Ausnehmungen 8, 8′ beider Lagerwan­ gen 6, 7 jeweils eine schlitzartig nach außen führende Maul­ öffnung auf, deren Maulweite jeweils einerseits geringer ist als der Durchmesser der ansonsten kreisrunden Ausnehmung 8 bzw. 8′ und andererseits zumindest geringfügig größer als der jeweilige Abstand der einander diametral gegenüberlie­ genden ebenen Flächen 10 und 10′ bzw. 10′′.

Der Einbau des schwenkbaren Fußhebels in den ortsfesten La­ gerbock erfolgt bei einer derartigen Ausbildung in der Wei­ se, daß zunächst der Fußhebel 2 mit seiner Lagerhülse 21 auf den Lagerbolzen 3 geschoben wird und daß der Lagerbolzen da­ nach unter geeigneter Umfangsausrichtung mit seinen beiden Lagerbolzenenden durch die Maulöffnungen radial in die zuge­ ordneten Ausnehmungen 8, 8′ der beiden Lagerwangen einge­ führt wird; anschließend wird der Lagerbolzen 3 wiederum so­ lange um seine Längsachse A gedreht, bis das freie Ende des auslegerartigen Arms 11 mit seiner Rastnase 13 in die Rast­ einrichtung 12 der Lagerwange 6 eingerastet ist und die La­ gerbolzenenden 4, 5 innerhalb ihrer Ausnehmungen 8 bzw. 8′ eine in Fig. 6 dargestellte Lage einnehmen, bei der ein seitliches Herausgleiten des Lagerbolzens aus der Ausnehmung nicht möglich ist.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, z. B. lediglich das den Arm 11 tragende Lagerbol­ zenende mit zwei einander diametral gegenüberliegenden ebe­ nen Flächen auszustatten und das armlose Lagerbolzenende 5 wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zylindrisch zu be­ lassen.

Bei einem solchen Hebelwerk würde der Einbau des Fußhebels in der Weise erfolgen, daß zunächst wiederum der Fußhebel 2 mit seiner Lagerhülse 21 auf den Lagerbolzen 3 aufgeschoben wird, daß danach der Lagerbolzen 3 mit seinem armlosen kreiszylindrisch Lagerbolzenende 5 axial durch die kreisrun­ de Ausnehmung 8′ der Lagerwange 7 geschoben wird und daß da­ nach das den auslegerartigen Arm 11 tragende und mit einan­ der diametral gegenüberliegenden ebenen Flächen 10, 10′ ver­ sehene Lagerbolzenende 4 unter entsprechender Umfangsaus­ richtung des Bolzens durch die Maulöffnung 9 radial in die ansonsten kreisrunde Ausnehmung 8 der Lagerwange 6 einge­ führt wird; anschließend wird der Lagerbolzen wieder soweit verdreht, bis die Rastnase 13 seines auslegerartigen Arms 11 in die Rasteinrichtung 12 der Lagerwange eingerastet ist.

Abweichend vom in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist es grundsätzlich naürlich auch möglich, statt zweier einander diametral gegenüberliegender Parallel­ flächen 10, 10′ bzw. 10′′ nur eine parallel zur Bolzenlängs­ achse A verlaufende ebene Fläche vorzusehen, um ein radiales Einfädeln eines oder beider Lagerbolzenenden in die zugehö­ rigen Ausnehmungen der Lagerwangen zu ermöglichen.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen weist das armlose Lagerbolzenende 5 des Lagerbolzens 3 einen geringeren Durch­ messer auf als das den auslegerartigen Arm 11 tragende ande­ re Lagerbolzenende, so daß der Lagerbolzen grundsätzlich nur von der richtigen Seite des Lagerbocks her eingebaut werden kann und somit eine Fehlmontage mit Sicherheit ausgeschlos­ sen wird.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen besitzt der La­ gerbolzen 3 an seinem armtragenden Lagerbolzenende 4 einen ersten zylindrischen Lagerbolzenbereich 4a und an seinem armlosen Lagerbolzenende 5 einen zweiten solchen zylindri­ schen Lagerbolzenbereich 5a, die durch einen etwa kegel­ stumpfförmigen mittleren Lagerbolzenbereich 3a miteinander verbunden sind, wobei der armlose Lagerbolzenbereich 5a einen geringeren Durchmesser besitzt als der Lagerbolzenbe­ reich 4a. Diese zyindrischen Lagerbolzenbereiche dienen als tragende Lagerflächen, auf denen die Lagerhülse 21 des Fuß­ hebels 2 sich mit entsprechenden zylindrischen Lagerhülsen­ bereichen abstützt. Die axiale Länge des im Durchmesser grö­ ßeren zylindrischen Lagerbolzenbereiches 4a ist dabei kürzer bemessen als die axiale Länge des mit ihm zusammenwirkenden zylindrischen Bereiches der Lagerhülse 21. Die axiale Länge des im Durchmesser geringeren anderen zylindrischen Lager­ bolzenbereiches 5a ist dagegen länger bemessen als die des mit ihm zusammenwirkenden zylindrischen Bereichs der Lager­ hülse 21. Bei einer solchen Bemessung wird die Lagerhülse 21 sehr definiert nur in den jeweils zylindrischen Bereichen getragen, während der kegelstumpfförmige Bereich der Lager­ bolzen/Lagerhülsen-Anordnung sich an der eigentlichen Lage­ rung nicht beteiligt. Im Gegensatz zu einer durchgehend zy­ lindrischen Anordnung liegen bei einer solchen Konstruktion immer definierte Lagerverhältnisse vor weil mit Sicherheit jeweils die äußeren zylindrischen Bereiche der Anordnung die tragenden Lagerflächen darstellen; deshalb können grundsätz­ lich vergleichsweise geringe Durchmessertoleranzen verwendet werden, mit der Folge, daß auch nur ein vergleichsweise ge­ ringes Kippspiel auftreten kann. Bei durchgehend zylindri­ schen Anordnungen ist dagegen aufgrund unvermeidbarer Tole­ ranzen sowohl des Lagerbolzens als auch der Lagerhülse nicht von vornherein sicher, welche Bereiche der Lagerbolzen/La­ gerhülsen-Anordnung an der Lagerfunktion beteiligt sind, dies gilt insbesondere in den Fällen, in denen sowohl der Fußhebel 2 mit Lagerhülse 21 als auch der Lagerbolzen aus Hartkunststoff bestehen. Hebel aus Hartkunststoff, auch Fuß­ hebel für Kraftfahrzeuge finden wegen ihres vergleichsweise geringen Gewichts und ihrer großen Gestaltungsmöglichkeiten zunehmend Anwendung.

Wenn der Lagerbolzen 3 aus Hartkunststoff hergestellt ist, dann kann der auslegerartige Arm 11 in vorteilhafter Weise integraler Bestandteil des Lagerbolzens 3 sein, d. h. mit diesem zusammen als einheitliches Spritzgußteil o. ä. herge­ stellt werden; im anderen Falle muß er verdrehfest mit dem Lagerbolzen verbunden werden.

Insbesondere bei Lageranordnungen mit zumindest teilweise radial in den Lagerbock ein- und auszubauendem Lagerbolzen ist es abweichend von dem in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiel auch möglich, das jeweilige Lagerbolzen­ ende nicht nur mit einem auslegerartigen Arm auszustatten, sondern mit mehreren, vorzugsweise gleichmäßig entlang dem Umfang verteilten Armen. Durch die Verwendung von mehreren Armen wird zum einen die Sicherheit gegen ein ungewolltes Verdrehen des zu sichernden Lagerbolzens weiter vergrößert und zum anderen die für ein Axialspielausgleich zur Verfü­ gung stehende Vorspannung erhöht.

Die Erfindung ist anhand eines Fußhebelwerks für Kraftfahr­ zeuge erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Fußhebel beschränkt. Grundsätzlich kann sie mit Vorteil überall dort Anwendung finden, wo es darum geht, ein Bauele­ ment um einen verdrehfest gelagerten Lagerbolzen zu ver­ schwenken. In diesem Sinne muß der erwähnte Hebel 2 also nicht zwingend ein Betätigungshebel sein. Es kann sich dabei genausogut um eine schwenkbar angeordnete Klappe o. ä., z. B. um eine Luftführungsklappe einer Belüftungs- oder Klima­ anlage handeln.

Claims (9)

1. Hebelwerk (1), insbesondere Fußhebelwerk für Kraftfahr­ zeuge, mit einem in Ausnehmungen (8, 8′) zweier beab­ standeter stegartiger Lagerwangen (6, 7) eines ortsfe­ sten Lagerbocks o. ä. verdrehfest befestigten Lagerbol­ zen (3), auf dem ein Hebel (2), insbesondere Fußhebel schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (3) einen­ ends in einem mindestens der Lagerwangendicke entspre­ chenden Abstand von der Stirnfläche dieses Lagerbolzen­ endes (4) mindestens einen verdrehfesten, sich quer zur Lagerbolzenachse (A) erstreckenden, federnden ausleger­ artigen Arm (11) aufweist, dessen freies Ende auf der dem Hebel (2) zugekehrten Seite der benachbarten Lager­ wange (6) federnd in eine den Arm (11) in Bolzenumfangs­ richtung festlegende Rasteinrichtung (12) der Lagerwange (6) eingreift.

2. Hebelwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des auslegerarti­ gen Arms (11) kleiner ist als der Durchmesser des in der Ausnehmung (8) der Lagerwange (6) gelagerten Lagerbol­ zenendes (4), und daß die dieses Lagerbolzenende (4) aufnehmende kreisrunde Ausnehmung (8) eine schlitzartig nach außen führende Maulöffnung (9) aufweist, deren Maulweite zu­ mindest etwas größer ist als die Breite des Arms (11).

3. Hebelwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das den ausleger­ artigen Arm (11) tragende Lagerbolzenende (4) - im in der Lagerwange (6) gelagerten Bereich - auf seinem an­ sonsten kreisrunden Außenumfang mindestens eine parallel zur Lagerbolzenachse (A) verlaufende ebene Fläche (10, 10′) aufweist, und daß die dieses Lagerbolzenende (4) aufnehmende, im wesentlichen kreisrunde Ausnehmung (8) der Lagerwange (6) eine nach außen führende Maulöffnung (9) aufweist, deren Maulweite einerseits geringer ist als der Durch­ messer der Ausnehmung (8) und andererseits zumindest ge­ ringfügig größer als der geringste Abstand der ebenen Fläche (10) des Lagerbolzenendes (4) vom diametral ge­ genüberliegenden Umfangspunkt des Lagerbolzen-Außenum­ fangs.

4. Hebelwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den auslegerartigen Arm (11) tragende Lagerbolzenende (4) auf seinem ansonsten kreisrunden, mit der Ausnehmung (8) der Lagerwange (6) korrespondierenden Außenumfang zwei einander diametral gegenüberliegende und zur Lagerbolzenachse (A) parallele ebene Flächen (10, 10′) aufweist, deren Abstand vonein­ ander zumindest etwas kleiner ist als die Maulweite der Maulöffnung (9).

5. Hebelwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (8, 8′) beider Lagerwangen (6, 7) eine schlitzartig nach außen führende Maulöffnung (9) aufweisen und daß beide Lagerbolzenenden (4, 5) zumindest eine, vorzugsweise jedoch zwei einander diametral gegenüber­ liegende parallel zur Lagerbolzenachse (A) verlaufende ebene Flächen (10, 10′, 10′′) aufweisen.

6. Hebelwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (3) aus Hartkunststoff besteht und daß der auslegerartige Arm (11) ein integraler Bestandteil des Lagerbolzens (3) ist.

7. Hebelwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das armlose Lagerbolzenende (5) einen geringeren Durchmesser aufweist als das den auslegerartigen Arm (11) tragende Lagerbolzenende (4).

8. Hebelwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (3) an sei­ nem armtragenden Lagerbolzenende (4) einen ersten und an seinem armlosen Lagerbolzenende (5) einen zweiten zy­ lindrischen Lagerbolzenbereich (4a, 5a) aufweist, die jeweils als tragende Lagerflächen axial in die dort ebenfalls zylindrische Lagerhülse (21) o. ä. des schwenkbaren Hebels (2) hineinreichen, wobei der erste Lagerbolzenbereich (4a) einen größeren Duchmesser be­ sitzt als der zweite und beide durch einen etwa kegel­ stumpfförmigen mittleren Lagerbolzenbereich (3a) mitein­ ander verbunden sind.

9. Hebelwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des ersten zylindrischen Lagerbolzenbereichs (4a) kürzer und die axiale Länge des zweiten zylindrischen Lagerbolzenbe­ reichs (5a) länger ist als die jeweilige axiale Länge des darauf lagernden zylindrischen Hülsenbereichs des schwenkbaren Hebels (2).