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Die
Erfindung betrifft eine Gelenkvorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruch 1 zum gelenkigen Verbinden eines ersten Teils, insbesondere
eines ortsfesten Lagerteils wie ein Lagerbock, mit einem zweiten
Teil, insbesondere mit einem relativ zu dem ersten Teil schwenkbaren
Teil wie ein Lagerrohr, und mit einem Gelenkbolzen, der mit einem
von dem ersten und dem zweiten Teil unverdrehbar verbunden ist und
mit dem anderen von dem ersten Teil und dem zweiten Teil über eine
Kragenbuchse eine Schwenkbeweglichkeit ermöglicht.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Anspruch 15 zum gelenkigen Verbinden eines ersten Teils, insbesondere
eines ortsfesten Lagerteils wie ein Lagerbock, mit einem zweiten
Teil, insbesondere mit einem relativ zu dem ersten Teil schwenkbaren
Teil wie ein Lagerrohr, und mit einem Gelenkbolzen, der mit einem
von dem ersten und dem zweiten Teil unverdrehbar verbunden ist und
mit dem anderen von dem ersten Teil und dem zweiten Teil über eine
Kragenbuchse eine Schwenkbeweglichkeit ermöglicht, wobei die Kragenbuchse nach
Anordnen an dem einem Teil mit dem anderen Teil verbunden wird.
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DE 100 39 808 A1 zeigt
eine Gelenkverbindung zum gelenkigen Verbinden eines Pedals mit
einem Lagerbock, bei dem ein Lagerrohr mittels eines als Schraube
ausgebildeten Gelenkbolzens schwenkbar gelagert ist, wobei an Enden
des Lagerrohrs zwei Kragenbuchsen aus Kunststoff angeordnet sind.
Bei dieser Art von Gelenkverbindungen ist es von Nachteil, dass
der Kragen der Kragenbuchsen einerseits an dem Lagerbock anliegt
und andererseits an dem Lagerrohr, so dass bei einer Betätigung des
Pedals störende
Geräusche
auftreten, da es durch den aus Kunststoff gefertigten und an dem
Lagerbock anliegenden Kragen der Kragenbuchse zu einem Quietschen
kommt. Ferner ist nachteilig, dass durch das Anliegen des Kragen
einerseits an dem Lagerbock und andererseits an dem Lagerrohr zu
einem Abbremsen der Schwenkbewegung kommt, so dass zum einen die
Betätigung
des Pedals nicht komfortabel möglich
ist und zum anderen ein unverzügliches
Zurückschwenken
des Pedals nach dem Betätigen
nicht gegeben ist.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung eine Gelenkverbindung nach dem Oberbegriff
des Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruch
15 anzugeben, dass eine spielfreie und leichtgängige Schwenkbewegung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird bei der eingangs genannten Gelenkverbindung erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Kragen der Kragenbuchse
wenigstens einen axial vorstehenden Vorsprung aufweist
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Diese
Aufgabe wird ferner bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Anspruch 15, dadurch gelöst,
dass der Kragen der Kragenbuchse wenigstens einen axial vorstehenden
Vorsprung aufweist, und dass der wenigstens eine Vorsprung während des
Verbindens plastisch verformt wird.
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Bei
Gelenkverbindungen wird zum einen eine spielfreie Lagerung des ersten
Teils bezüglich des
zweiten Teils gewünscht, – so dass
bei einer Schwenkbewegung des ersten Teils bezüglich des zweiten Teils keine
Geräusche
auftreten, und zum anderen soll die Verbindung eine leichtgängige Betätigung ermöglichen,
wobei eine spielfreie und geräuscharme
Schwenkbewegung ein schwergängiges Verschwenken
und ein leichtgängiges
Verschwenken eine Verbindung mit größerem Spiel und einen höheren Geräuschpegel
nach sich zieht.
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Durch
das erfindungsgemäße Vorsehen
eines axial vorstehenden Vorsprungs an dem Kragen der Kragenbuchse
wird es ermöglicht,
dass zum einen eine spielfreie Verbindung und zum anderen eine leichtgängige Schwenkbewegung
des ersten Teils bezüglich
des zweiten Teils gegeben ist. Durch den axialen Vorsprung wird
zum einen ein Spalt zwischen dem ersten und dem Teil geschlossen,
so dass das erste Teil spielfrei an dem zweiten Teil gelagert ist und
eine durch eine axiale Verschiebung des einen Teils bezüglich des
anderen Teils bewirkte Geräuschentwicklung
wird verhindert. Zum anderen wird durch den Vorsprung ermöglicht,
dass der Kragen nicht flächig
an dem ersten bzw. an dem zweiten Teil anliegt, so dass eine der
Schwenkbewegung entgegen wirkende Reibungskraft reduziert ist und
die Schwenkbewegung nicht abgebremst wird, sondern leichtgängig ist.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung sind an dem Vorsprung mehrere axiale
Vorsprünge
vorgesehen, die ein Wellenprofil für den Kragen definieren, so
dass an dem der Kragen auf beiden Seiten Vorsprünge ausgebildet sind. Das hat
den Vorteil, dass der Kragen einerseits mit dem ersten Teil und
andererseits mit dem zweiten Teil eine vorteilhafte sowohl spielfreie
als auch leichtgängige
Verbindung aufweist, so dass die gesamte Verbindung des ersten Teils
mit dem zweiten Teil durch die Kragenbuchse leichtgängiger und
spielfreier ist.
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Vorteilhaft
weist die Kragenbuchse einen zylindrischen Buchsenkörper mit
einer Innenwandung und einer Außenwandung
auf, wobei an der Innen- und an der Außenwandung jeweils weitere
Vorsprünge
vorgesehen sind. Dadurch wird erreicht, dass eine spielfreie Lagerung
sowohl in axialer als auch radialer Richtung gegeben ist, so dass
zum einen die Verbindung der Kragenbuchse mit einem der beiden Teile
und zum anderen die Verbindung der Kragenbuchse mit dem Gelenkbolzen
spielfrei als auch leichtgängig
vorgesehen ist, so dass die Geräuschentwicklung bei
der Schwenkbewegung weiter vermindert ist und gleichzeitig die Leichtgängigkeit
des ersten Teils gegenüber
dem zweiten Teil vergrößert ist.
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Die
Kragenbuchse besteht vorteilhaft aus einem Blech, wodurch die Kragenbuchse
in einem einfachen Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel durch einen
Pressprozeß oder ähnlichem,
hergestellt werden kann.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind für die Gelenkverbindung zwei
Kragenbuchsen vorgesehen, wobei eine der beiden Kragenbuchsen an
einem Ende des zweiten Teils und die zweite Kragenbuchse an dem
anderen des zweiten Teils angeordnet sind, wobei in jeder der beiden
Kragenbuchsen ein Gelenkbolzen zum schwenkbaren Verbinden der beiden Teile
vorgesehen ist.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eines der beiden Teile
als ein Lagerbock und das andere als ein Lagerrohr ausgebildet,
wobei das Lagerrohr eine Lagerachse für ein Pedal in einem Fahrzeug
bildet. Ein derartig gelagertes Pedal ermöglicht eine Betätigung,
die zum einen spielfrei ist, sowohl in axialer als auch radialer
Richtung, und zum anderen leichtgängig ausgebildet ist. Bei einem Bremspedal
zum Beispiel ist es notwendig, dass das Bremspedal nach dem Betätigen selbstständig in eine
nicht betätigte
Position zurückschwenkt,
so dass ein erneutes Betätigen
sicher gewährleistet
ist, wobei dieses Zurückschwenken
durch eine leichtgängige Verbindung
zwischen dem Lagerbock und dem Lagerrohr gegeben ist. Diese Leichtgängigkeit
ist durch das Vorsehen von einem oder auch mehreren Vorsprüngen an
dem Kragen und/oder dem zylindrischen Buchsenkörper der Kragenbuchse gegeben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
durch die plastische Verformung des Vorsprungs während des Verbindens der beiden
Teile, wobei der Vorsprung derart verformt wird, dass dieser zwar
in Richtung des Kragens gepresst wird, dieser aber immer noch axial über den
Kragen hervorsteht. Dadurch wird eine fromschlüssige Verbindung zwischen dem
Kragen und einem der beiden Teile mittels des verformten Vorsprungs
erreicht, so dass eine spielfreie Lagerung der beiden Teile gegeben
ist. Ferner wird erreicht, dass der Kragen nicht flächig an
einem der beiden Teile anliegt und somit die bei einer Schwenkbewegung
der beiden Teile entstehende Reibungskraft reduziert ist, so dass
die Schwenkbewegung nicht gehemmt ist und eine Leichtgängigkeit des
ersten Teils bezüglich
des zweiten Teils gegeben ist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung sowie aus den abhängige
Ansprüchen.
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Die
Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gelenkverbindung
näher erläutert.
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1 zeigt einen Querschnitt
des Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Gelenkverbindung.
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2 zeigt die Kragenbuchse
des Ausführungsbeispiels
aus 1.
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In 1 und 2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Gelenkverbindung
gezeigt, bei der ein erstes als Lagerbock 1 ausgebildetes
Teil schwenkbar mit einem zweiten als Lagerrohr 2 ausgebildeten
Teil verbunden ist, wobei ein Gelenkbolzen 4 unverdrehbar
mit dem Lagerbock 1 verbunden ist und mit dem Lagerrohr 2 mittels einer
Kragenbuchse 3 eine gelenkige Verbindung ausbildet.
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Der
Gelenkbolzen 4 weist einen zylindrischen Vollkörper 5 auf,
an dem ein Kopfteil 6 vorgesehen ist, der einen größeren Durchmesser
als der Vollkörper 5 aufweist.
Der Gelenkbolzen 4 ist mit dem Vollkörper 5 in einer in
dem Lagerbock 1 ausgebildeten Öffnung 7, die einen
dem Vollkörper 5 entsprechenden
Durchmesser aufweist, unverdrehbar befestigt, zum Beispiel durch
ein äußeres Profil,
das mit einem inneren Profil der Öffnung 7 eine unverdrehbare
Verbindung ausbildet. Das Kopfteil 7 des Gelenkbolzens 4 steht über den
Lagerbock 1 hervor, wobei das Kopfteil 7 einen
größeren Durchmesser
als die Öffnung 7 aufweist.
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Die
Kragenbuchse 3 ist mit einem zylindrischen Buchsenkörper 8 verschwenklich
an dem Vollkörper 5 des
Gelenkbolzens 4 angeordnet. Der zylindrische Buchsenkörper 8 weist
eine Innenwandung 9 auf, an der der Gelenkbolzen 4 angeordnet
ist. Die Innenwandung 9 weist fünf Vorsprünge 10 auf, die mit dem
Vollkörper 5 des
Gelenkbolzens 4 in Kontakt sind. Durch die Vorsprünge 10 sind
jeweils zwischen zwei der Vorsprünge 10 ein
Rücksprung 11 definiert, der
nicht mit dem Vollkörper 5 in
Kontakt ist, so dass zwischen den jeweiligen Rücksprüngen 11 und dem Vollkörper 5 ein
Hohlraum definiert ist.
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An
einer Außenwandung 12 des
zylindrischen Buchsenkörpers 8 sind
weitere fünf
Vorsprünge 10 vorgesehen,
wobei jeweils zwischen zwei der fünf Vorsprünge 10 eine Rücksprung 11 ausgebildet ist.
Die Vorsprünge 10 der
Außenwandung 12 liegen den
Rücksprüngen 12 der
Innnewandung gegenüber und
die Vorsprünge 10 der
Innenwandung liegen den Rücksprüngen 11 der
Außenwandung 12 gegenüber. Durch
die symmetrische Anordnung der Vorsprünge 10 und der Rücksprünge 11 ist
für einen
Querschnitt des zylindrischen Buchsenkörpers 8 ein Wellenprofil definiert.
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Die
Kragenbuchse 3 ist mit Außenwandung 12 des
zylindrischen Buchsenkörpers 8 an
dem Lagerrohr 2 angeordnet, wobei die an der Außenwandung 12 ausgebildeten
Vorsprünge 10 an
einer Innenseite 13 des Lagerrohrs 2 anliegen,
wobei die Kragenbuchse 3 unverdrehbar mit dem Lagerrohr 2 verbunden
ist.
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Die
Kragenbuchse 3 weist einen radialen Kragen 14 auf,
der zwischen dem Lagerbock 1 und dem Lagerrohr 2 angeordnet
ist, wobei an dem Kragen 14 weitere Vorsprünge 10 ausgebildet
sind, die sich axial von dem Kragen 14 erstrecken. Zwischen den
Vorsprüngen 10 sind
in gleicher Weise wie an dem Buchsenkörper 8 Rücksprünge 11 ausgebildet, so
dass die an dem Kragen 14 ausgebildeten Vorsprünge 10 und
Rücksprünge 11 in
gleicher Weise wie für
den Buchsenkörper 8 ein
Wellenprofil definieren.
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Ferner
weist der Kragen 14 einen dreieckförmigen Einschnitt 15 auf.
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Bei
einem Verfahren zum gelenkigen Verbinden des Lagerrohrs 2 mit
dem Lagerbock 1 wird zunächst die Kragenbuchse 3 in
das Lagerrohr 2 eingesetzt und mit einem entsprechenden
Werkzeug gespreitzt, wobei die Vorsprünge 10 an der Außenwandung 12 des
zylindrischen Buchsenkörpers 8 der Kragenbuchse 3 gegen
die Innenseite 13 des Lagerrohrs gedrückt werden und derart plastisch
verformt werden, dass die Vorsprünge 10 eine
kleinere Ausdehnung aufweisen. Die Kragenbuchse 13 wird
soweit gespreitzt bis der dreieckige Einschnitt 15 zusammengedrückt ist,
dabei wird der Kragen 14 gesteckt und die an dem Kragen 14 angeordneten
Vorsprünge 10 werden
plastisch derart verformt, dass die Vorsprünge 10 eine kleinere
axiale Ausdehnung aufweisen. Eine unverdrehbare Verbindung zwischen
der Kragenbuchse 3 und dem Lagerrohr 2 ist somit
gegeben.
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Danach
wird der Lagerbock 1 an den Kragen 14 der Kragenbuchse 3 angeordnet
und der Gelenkbolzen 4 wird durch die Öffnung 7 in die Kragenbuchse 3 geführt, wobei
dieser eine unverdrehbare Verbindung mit dem Lagerbock 1 ausbildet
und verschwenklich an der Kragenbuchse 3 angeordnet ist. Durch
die an der Innenwandung 9 des Buchsenkörpers 8 ausgebildeten
Vorsprünge 10 ist
der Gelenkbolzen 6 spielfrei und leichtgängig verschwenklich
an der Kragenbuchse 3 angeordnet.
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Der
Lagerbock 1 liegt an den Vorsprüngen 10 des Kragen 14 an,
wobei zwischen den Rücksprüngen 11 des
Kragen 14 und dem Lagerbock 1 ein Hohlraum bestehen
bleibt. Somit ist der Lagerbock 1 sowohl spielfrei als
auch leichtgängig
mit dem Lagerbock 2 gelenkig verbunden.