DE10081629B4 - CABLE MOUNTING - Google Patents
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Abstract
Befestigungselement für einen Seilzug, insbesondere zur Befestigung eines Seilzuges an einem Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einem länglichen Grundkörper (1) aus hartem, thermoplastischem Kunststoff, der einen Befestigungsabschnitt (3) für das Ende des Seilzuges sowie einen ringartigen Aufnahmekörper (2) umfasst, wobei radial innerhalb des Aufnahmekörpers (2) ein ringförmiges, gummielastisches Dämpfungselement (5) und innerhalb des Dämpfungselements (5) eine Aufnahmehülse (4) aus einem reibungsarmen Material angeordnet sind und wobei in die Aufnahmehülse (4) ein Befestigungszapfen (10) einschiebbar ist, und das Dämpfungselement (5) eine durchgehende Aussparung (6) zwischen seinem in Längsrichtung vorderen Randbereich und dem benachbarten, an die Aufnahmehülse (4) grenzenden Bereich und eine durchgehende Aussparung (6) zwischen seinem in Längsrichtung hinteren Randbereich und dem benachbarten, an die Aufnahmehülse (4) grenzenden Bereich aufweist, wobei der äußere Randbereich des Dämpfungselements (5) mit dem inneren, die Aufnahmehülse (4) tragenden Bereich des Dämpfungselements. (5) über zwei seitliche Stege (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung der beiden...Fastening element for a cable, in particular for fastening a cable to a gearbox of a motor vehicle, with an elongated base body (1) made of hard, thermoplastic material, which comprises a fastening section (3) for the end of the cable and a ring-like receiving body (2), wherein a ring-shaped, rubber-elastic damping element (5) is arranged radially inside the receiving body (2) and a receiving sleeve (4) made of a low-friction material is arranged within the damping element (5), and a fastening pin (10) can be inserted into the receiving sleeve (4), and the damping element (5) has a continuous recess (6) between its longitudinally front edge area and the adjacent area adjoining the receiving sleeve (4) and a continuous recess (6) between its longitudinally rear edge area and the adjacent area adjacent to the receiving sleeve ( 4) bordering area, the outer edge area d it damping element (5) with the inner region of the damping element carrying the receiving sleeve (4). (5) is connected via two lateral webs (7), characterized in that the extension of the two ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement für einen Seilzug, insbesondere zur Befestigung eines Seilzuges an einem Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, mit einem länglichen Grundkörper aus hartem, thermoplastischem Kunststoff, der einen Befestigungsabschnitt für das Ende des Seilzuges sowie einen ringartigen Aufnahmekörper umfasst, wobei radial innerhalb des Aufnahmekörpers ein ringförmiges, gummielastisches Dämpfungselement und innerhalb des Dämpfungselements eine Aufnahmehülse aus einem reibungsarmen Material angeordnet ist und wobei in die Aufnahmehülse ein Befestigungszapfen einschiebbar ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Befestigungselementes.The invention relates to a fastening element for a cable, in particular for attachment of a cable to a gearbox of a motor vehicle, comprising an elongated body made of hard, thermoplastic material, comprising a mounting portion for the end of the cable and a ring-like receiving body, wherein radially within the receiving body annular, rubber-elastic damping element and within the damping element a receiving sleeve made of a low-friction material is arranged and wherein in the receiving sleeve, a fastening pin can be inserted, and a method for producing such a fastening element.
Derartige Befestigungselemente werden in der Automobilindustrie eingesetzt, um bei einem Handschaltgetriebe die vom Fahrer durch Betätigung des Schalthebels vorgegebenen Schaltbewegungen auf die Wählhebel an dem Getriebegehäuse zu übertragen. Üblicherweise werden bei einer H-Schaltung die Längs- und Querbewegungen über zwei Seilzüge auf unterschiedliche Wählhebel am Getriebegehäuse übertragen. Das Ende der Seilzüge ist an dem Befestigungsabschnitt des Grundkörpers des Befestigungselements befestigt. Die Aufnahmehülse nimmt einen Befestigungszapfen auf, der an einem Wählhebel des Getriebes befestigt ist und der den Ausgleich von Winkelbewegungen zwischen dem Befestigungselement und dem Wählhebel ermöglicht. Durch die Dämpfung mittels des elastischen Elementes werden die mechanischen Bewegungen und Vibrationen des Wählhebels gedämpft auf den Seilzug übertragen. Hierdurch wird auch die Gefahr einer Vibrationsübertragung in den Schalthebel oder in den Innenraum des Fahrzeuges reduziert.Such fasteners are used in the automotive industry to transmit in a manual transmission specified by the driver by operating the shift lever switching movements on the selector lever on the transmission housing. Usually in a H-circuit, the longitudinal and transverse movements are transmitted via two cables to different selector lever on the transmission housing. The end of the cables is attached to the attachment portion of the main body of the fastener. The receiving sleeve receives a mounting pin which is secured to a selector lever of the transmission and which allows the compensation of angular movements between the fastener and the selector lever. By damping by means of the elastic element, the mechanical movements and vibrations of the selector lever are transmitted attenuated to the cable. This also reduces the risk of vibration transmission in the shift lever or in the interior of the vehicle.
Der Befestigungsabschnitt wird kann in bekannter Weise mittels verschiedener Verbindungstechniken realisiert werden. Beispielsweise kann er als Gewindehülse ausgebildet sein, in die ein Gewindestift am Ende des Seilzugs einschraubbar ist. Mittels einer Kontermutter auf dem Gewindestift kann die Verschraubung bei Erreichen der gewünschten Spannung des Seilzuges arretiert werden. Es ist aber auch die Verwendung anderer Befestigungsvorrichtungen möglich und bekannt. Der Befestigungszapfen am Wählhebel des Getriebes überträgt bei jeder Schaltbewegung über die Aufnahmehülse eine Kraft auf das Dämpfungselement. Ferner werden durch die Motorschwingungen Bewegungen und damit Kräfte über die Aufnahmehülse in das Dämpfungselement des Befestigungselementes eingeleitet. Dabei hat sich in der Praxis die Verbindung der Kontaktflächen von Dämpfungselement und Aufnahmehülse als am stärksten von Verschleisserscheinungen betroffene Zone erwiesen. Bei einer erheblichen Anzahl der Befestigungselemente traten mit der Zeit Ermüdungsrisse in der Nähe dieser Kontaktflächen auf. Durch sorgfältiges Reinigen der Aussenfläche der Aufnahmehülse und Beschichtung mit einem geeigneten Primer vor dem Einspritzen des gummielastischen Materials des Dämpfungselements bei der Herstellung des Befestigungselements konnte eine sehr feste stoffschlüssige Verbindung zwischen den Kontaktflächen des Dämpfungselements und der Aufnahmehülse erzielt werden, wodurch die Schäden um ein gewisses Mass reduziert werden konnten. Dennoch waren bei den Befestigungselementen gemäss dem Stand der Technik Rissbildungen zu beobachten – bei optimaler stoffschlüssiger Verbindung nicht mehr an der Grenzfläche zwischen Aufnahmehülse und Dämpfungselement selbst, sondern in unmittelbarer Nähe innerhalb des Materials des gummielastischen Dämpfungselements Nach dem Auftreten der ersten Risse in dem gummielastischen Material weist ein derartiges Befestigungselement nur noch eine sehr kurze Lebensdauer auf, da aufgrund der kontinuierlich auftretenden Kräfte und insbesondere der in das Dämpfungselement eingeleiteten Vibrationskräfte eine Rissfortbildung schnell zu einer vollständigen Materialermüdung und zu einer Zerstörung des Dämpfungselements führt. In diesem Fall muss das gesamte Befestigungselement ausgetauscht werden.The attachment portion can be realized in a known manner by means of various joining techniques. For example, it may be formed as a threaded sleeve into which a threaded pin at the end of the cable is screwed. By means of a lock nut on the threaded pin, the screw can be locked upon reaching the desired voltage of the cable. But it is also the use of other fasteners possible and known. The mounting pin on the selector lever of the transmission transmits a force on the damping element with each switching movement on the receiving sleeve. Furthermore, movements and thus forces are introduced via the receiving sleeve into the damping element of the fastening element by the engine vibrations. In practice, the connection of the contact surfaces of the damping element and the receiving sleeve has proven to be the zone most affected by signs of wear. With a significant number of fasteners, fatigue cracks occurred near these contact surfaces over time. By careful cleaning of the outer surface of the receiving sleeve and coating with a suitable primer prior to injection of the elastomeric material of the damping element in the manufacture of the fastener a very solid cohesive connection between the contact surfaces of the damping element and the receiving sleeve could be achieved, whereby the damage to a certain extent could be reduced. Nevertheless, cracks were observed in the fasteners according to the prior art - with optimal cohesive connection no longer at the interface between receiving sleeve and damping element itself, but in the immediate vicinity within the material of the rubber-elastic damping element after the occurrence of the first cracks in the rubber-elastic material points such a fastener only a very short life, since due to the continuously occurring forces and in particular the vibration forces introduced into the damping element, crack propagation quickly leads to complete material fatigue and destruction of the damping element. In this case, the entire fastener must be replaced.
Die zuvor beschriebenen Befestigungselemente werden kostengünstig im Kunststoff-Spritzgiessverfahren hergestellt, wobei zur Bildung des Dämpfungselements ein Elastomer in eine Giessform, in der die Aufnahmehülse und der Grundkörper eingelegt sind, eingespritzt wird. Es sind auch verschiedene Befestigungselemente bekannt, bei denen die Aufnahmehülse und das Dämpfungselement als separate Bauteile in das ringförmige Aufnahmeelement eingefügt werden. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster
Es ist weiterhin aus der
Ferner offenbart die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Befestigungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, welches kostengünstig herstellbar und wenig verschleissanfällig ist, und welches eine gute Vibrationsdämpfung und einen Winkelfehlerausgleich gewährt. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für dieses Befestigungselement zu schaffen.The object of the invention is to provide a fastener of the type mentioned, which is inexpensive to manufacture and less susceptible to wear, and which grants a good vibration damping and an angle error compensation. It is another object of the invention to provide a cost-effective manufacturing method for this fastener.
Diese Aufgabe wird in bezug auf das Befestigungselement dadurch gelöst, dass das Dämpfungselement eine durchgehende Aussparung zwischen seinem in Längsrichtung vorderen Randbereich und dem benachbarten, an die Aufnahmehülse grenzenden Bereich und eine durchgehende Aussparung zwischen seinem auf in Längsrichtung hinteren Randbereich und dem benachbarten, an die Aufnahmehülse grenzenden Bereich aufweist, wobei der äussere Randbereich des Dämpfungselements mit dem inneren, die Aufnahmehülse tragenden Bereich des Dämpfungselements über zwei seitliche Stege verbunden ist. Die Erstreckung der beiden Aussparungen in der Richtung der Längserstreckung des Befestigungsabschnittes ist in der Mitte geringer als im Bereich der Mündungen beider Aussparungen.This object is achieved with respect to the fastening element in that the damping element has a continuous recess between its front edge region in the longitudinal direction and the adjacent, adjacent to the receiving sleeve area and a continuous recess between its longitudinally rear edge region and the adjacent, to the receiving sleeve Having adjacent region, wherein the outer edge region of the damping element is connected to the inner, the receiving sleeve-carrying portion of the damping element via two lateral webs. The extent of the two recesses in the direction of the longitudinal extension of the attachment portion is lower in the middle than in the region of the mouths of both recesses.
Mit anderen Worten sind in dem in Längsrichtung vorderen Teil und dem in Längsrichtung hinteren Teil des Dämpfungselements von dessen Oberseite zur Unterseite durchgehende Aussparungen angeordnet. Die Aussparungen haben jeweils in Längsrichtung vorzugsweise eine Erstreckung von etwa 1 bis 3 mm. Quer zur Längsrichtung erstreckt sich die Aussparung im wesentlichen auf einem Kreisbogen über die gesamte Breite der Aufnahmehülse.In other words, in the longitudinally front part and the longitudinal rear part of the damping element from the top to the bottom continuous recesses are arranged. The recesses preferably each have an extension of about 1 to 3 mm in the longitudinal direction. Transverse to the longitudinal direction, the recess extends substantially on a circular arc over the entire width of the receiving sleeve.
Auf diese Weise wird in Längsrichtung eine über die Erstreckung der Aussparung sehr nachgiebige Federung und bei Kontakt zwischen den beiden Bereichen des Dämpfungselements zunehmend härtere Federung erzielt. Die materialermüdenden Vibrationen haben meist eine Amplitude in der Grössenordnung von 1 mm. Diese Bewegungen werden von den sehr flexiblen seitlichen Stegen des erfindungsgemässen Dämpfungselements aufgenommen, wobei in Längsrichtung über das Material des Dämpfungselements keine Kräfte übertragen werden. Erst bei einer grösseren Auslenkung des Befestigungselements, beispielsweise bei einem Schaltvorgang, wird des Elastomer des Dämpfungselements im Bereich der seitlichen Stege soweit gedehnt, dass die einander gegenüberliegenden Wandungen einer der Aussparungen gegeneinandergedrückt werden und somit Schubkräfte in Längsrichtung übertragen.In this way, in the longitudinal direction over the extent of the recess very flexible suspension and in contact between the two regions of the damping element increasingly harder suspension is achieved. The material-fatiguing vibrations usually have an amplitude of the order of 1 mm. These movements are absorbed by the very flexible lateral webs of the inventive damping element, wherein in the longitudinal direction on the material of the damping element no forces are transmitted. Only at a greater deflection of the fastener, for example, in a switching operation, the elastomer of the damping element in the region of the lateral webs is stretched so far that the opposing walls of one of the recesses are pressed against each other and thus transmit shear forces in the longitudinal direction.
Vorzugsweise ist das Dämpfungselement im Spritzgiessverfahren hergestellt, wobei die Kontaktflächen von Dämpfungselement und Aufnahmehülse aber frei, das heisst ohne stoffschlüssige Verbindung, gegeneinander anliegen. Dabei fixiert zumindest ein in eine radiale Ausnehmung eingreifender radialer Vorsprung die Aufnahmehülse gegenüber dem Dämpfungselement in axialer Richtung.Preferably, the damping element is produced by injection molding, wherein the contact surfaces of damping element and receiving sleeve but freely, that is, without cohesive connection, abut against each other. At least one radial projection engaging in a radial recess fixes the receiving sleeve relative to the damping element in the axial direction.
Der radiale Vorsprung kann entweder an dem Dämpfungselement oder der Aufnahmehülse angeordnet sein, wobei folglich die radiale Ausnehmung am jeweils anderen Element angeordnet ist. Vorzugsweise werden beide Mög- lichkeiten kombiniert, indem einerseits an den Enden der Aufnahmehülse je ein radialer Ringbund angeordnet ist, zwischen dem eine radiale Ausnehmung entsteht, in welche die gesamte Breite des Dämpfungselements in radialer Richtung hineinragt. Ausserdem bilden ringförmige Rippen auf der Aussenfläche der Aufnahmehülse radial nach aussen ragende Vorsprünge, welche in komplementäre Ausnehmungen in dem Dämpfungselement eingreifen.The radial projection can be arranged either on the damping element or the receiving sleeve, and consequently the radial recess is arranged on the respective other element. Preferably, both possibilities are combined by arranging on the one hand at the ends of the receiving sleeve a respective radial annular collar, between which a radial recess is formed into which the entire width of the damping element projects in the radial direction. In addition, annular ribs on the outer surface of the receiving sleeve radially outwardly projecting projections, which engage in complementary recesses in the damping element.
Aufgrund der formschlüssigen axialen Fixierung der Aufnahmehülse in dem Dämpfungselement kann auf eine stoffschlüssige Verbindung verzichtet werden, so dass die Kontaktflächen von Dämpfungselement und Aufnahmehülse frei gegeneinander anliegen. Durch den Verzicht auf eine stoffschlüssige Verbindung können in das Dämpfungselement nur noch Druckkräfte über die Aufnahmehülse eingeleitet werden. An der der Druckseite gegenüberliegenden Seite hebt die Kontaktfläche des Dämpfungselements von der Kontaktfläche der Aufnahmehülse ab, so dass keine Zugkraftübertragung stattfindet.Due to the positive axial fixation of the receiving sleeve in the damping element can be dispensed with a cohesive connection, so that the contact surfaces of the damping element and receiving sleeve abut against each other. By dispensing with a cohesive connection only pressure forces can be introduced via the receiving sleeve in the damping element. At the opposite side of the pressure side, the contact surface of the damping element lifts off from the contact surface of the receiving sleeve, so that no tensile force transmission takes place.
Die eingangs beschriebenen Verschleisserscheinungen resultierten insbesondere von den in das gummielastische Dämpfungselement eingeleiteten Zugkräften. Insbesondere die Risse, welche aufgrund weiterer Kraft- und Schwingungseinleitungen zu einer Materialzerstörung führen, sind auf Zugkräfte zurückzuführen. Durch die Vermeidung einer stoffschlüssigen Verbindung und die damit verbundene Vermeidung der Zugkräfte kann diese Schadensquelle ausgeschlossen und die Lebensdauer des Befestigungselements erheblich vergrössert werden.The wear phenomena described in the beginning resulted in particular from those in the rubber-elastic damping element initiated tensile forces. In particular, the cracks, which lead to material destruction due to further force and vibration discharges, are due to tensile forces. By avoiding a cohesive connection and the associated avoidance of tensile forces, this source of damage can be excluded and the life of the fastener can be significantly increased.
Zudem werden die äusserst materialermüdenden Vibrationen durch den aufgrund der zwei Aussparungen äusserst geringen Verformungswiderstand in Längsrichtung bei Auslenkungen im Millimeterbereich durch das Dämpfungselement geschluckt, ohne dass dessen Material stark belastet würde.In addition, the extremely material-fatiguing vibrations are swallowed by the due to the two recesses extremely low deformation resistance in the longitudinal direction with deflections in the millimeter range by the damping element, without the material would be heavily loaded.
Ein geeigneter thermoplastischer Kunststoff zur Herstellung des Grundkörpers des Befestigungselements ist ein Polyamid, insbesondere mit Kohlefaser- oder Glasfaserverstarkung.A suitable thermoplastic for the production of the main body of the fastener is a polyamide, in particular with carbon fiber or Glasfaserverstarkung.
Die Aufnahmehülse besteht vorzugsweise aus POM (Polymethylenoxid).The receiving sleeve is preferably made of POM (polymethylene oxide).
Zur Herstellung des Dämpfungselements hat sich ein hydrierter Acrylnitril Butadien-Kautschuk (H-NBR) bewährt, welcher bei einer Temperatur von 250–300 C in eine Herstellungsform mit dem vorgefertigten Grundkörper und der vorgefertigten Aufnahmehülse eingespritzt wird und dort vulkanisiert.For the production of the damping element, a hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber (H-NBR) has been proven, which is injected at a temperature of 250-300 C in a manufacturing mold with the prefabricated body and the prefabricated receiving sleeve and vulcanized there.
Vorteilhafterweise lassen sich die erfindungsgemässen Befestigungselemente im Spritzgiessverfahren herstellen, wobei nach dem Einlegen der Aufnahmehülse und des Grundkörpers in die Giessform Giesskerne zur Ausbildung der Aussparungen in Längsrichtung vor und hinter der Aufnahmehülse einge bracht werden. Anschließend wird ein Elastomer zur Bildung des Dämpfungselements eingespritzt.Advantageously, the inventive fasteners can be produced by injection molding, wherein after inserting the receiving sleeve and the base body in the mold casting cores for forming the recesses in the longitudinal direction in front of and behind the receiving sleeve are introduced. Subsequently, an elastomer is injected to form the damping element.
Je nach der für das Dämpfungselement und die Aufnahmehülse gewählten Materialpaarung bieten sich zwei unterschiedliche Herstellungsvarianten an, um eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Dämpfungselement und Aufnahmehülse zu vermeiden. Wird zur Bildung des Dämpfungselements ein Elastomer gewählt, welches mit dem Material der Aufnahmehülse beim Einspritzen und Vulkanisieren keine stoffschlüssige Verbindung eingeht, so ist vor dem Einspritzen dieses Materials lediglich auf die Beschichtung der Aufnahmehülse mit einem Primer zu verzichten.Depending on the material pairing selected for the damping element and the receiving sleeve, two different production variants are available in order to avoid a cohesive connection between the damping element and the receiving sleeve. If an elastomer is selected to form the damping element, which does not enter into a cohesive connection with the material of the receiving sleeve during injection and vulcanization, only the coating of the receiving sleeve with a primer is to be dispensed with prior to the injection of this material.
Beispielsweise verbinden sich Polyamide ohne Primer nicht mit Gummi.For example, polyamides without primer do not bond with rubber.
Dagegen gehen andere Kunststoffe, z. B. Polyphenylether (PPE), auch ohne Primer eine stoffschlüssige Verbindung mit Gummi ein. Um die stoffschlüssige Verbindung zu unterbinden, kann ein Trennmittel, insbesondere ein Fett oder Öl, auf die Aussenfläche der Aufnahmehülse aufgetragen werden, bevor das Gummimaterial in die Herstellungsform eingespritzt wird. Diese Massnahme kann selbstverständlich auch vorsichtshalber zur Vermeidung jeglichen Anhaftens des Gummimaterials an der Aussenhülse bei einer Materialwahl eingesetzt werden, die eigentlich nicht zu einer stoffschlüssigen Verbindung führt.In contrast, other plastics, eg. As polyphenyl ether (PPE), even without a primer a material connection with rubber. In order to prevent the cohesive connection, a release agent, in particular a grease or oil, may be applied to the outer surface of the receiving sleeve before the rubber material is injected into the production mold. This measure can of course also be used as a precaution to avoid any adhesion of the rubber material to the outer sleeve in a choice of material that does not actually lead to a cohesive connection.
An der Grenzfläche zwischen dem Grundkörper und dem gummielastischen Dämpfungselement wird in der Regel wie beim Stand der Technik eine stoffschlüssige Verbindung erzeugt. Dies kann nicht zu Nachteilen führen, da mangels Zugkrafteinleitung über die Aufnahmehülse auch keine erheblichen Zugkräfte an den äusseren Grenzflächen des Dämpfungselements entstehen können. Alternativ kann aber auch hier eine axiale Fixierung durch ineinander eingreifende Fixierelemente unter Vermeidung einer stoffschlüssigen Verbindung vorgesehen werden.At the interface between the base body and the rubber-elastic damping element, a cohesive connection is usually generated as in the prior art. This can not lead to disadvantages, since lack of tensile force on the receiving sleeve and no significant tensile forces can occur at the outer boundary surfaces of the damping element. Alternatively, however, an axial fixation by intermeshing fixing elements while avoiding a cohesive connection can also be provided here.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:
In der
Der ringartige Aufnahmekörper
Der axiale Formschluss zwischen der Aufnahmehülse
Wie im allgemeinen Beschreibungsteil erwähnt, kann vor dem Einspritzen des Gummimaterials des Dämpfungselements
Ein Befestigungszapfen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Grundkörperbody
- 22
- ringartiger Aufnahmekörperring-like receiving body
- 33
- Befestigungsabschnittattachment section
- 44
- Aufnahmehülsereceiving sleeve
- 55
- Dämpfungselementdamping element
- 66
- Aussparungrecess
- 77
- seitlicher Steglateral bridge
- 88th
- Ringbundcollar
- 99
- ringförmige Rippen, radialer Vorsprungannular ribs, radial projection
- 1010
- Befestigungszapfenfastening pins
- 1111
- Ringbundcollar
- 1212
- SicherungsblechLocking plate
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