DE102009004038B4 - coupling rod - Google Patents
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Abstract
Kopplungsstange zur Übertragung rotierender Bewegungen zwischen zwei Kinematikelementen (12, 14, 20), umfassend eine Verbindungsstange (38), an deren beiden Enden jeweils ein Kopplungselement (40A, 40B) mit einem Kopplungsabschnitt (44) zur Verbindung mit jeweils einem der Kinematikelemente (12, 14, 20) angeordnet ist, wobei die Verbindungsstange (38) als Rohr ausgebildet ist und mindestens eines der Kopplungselemente (40A, 40B) einen zumindest annähernd zylindrisch ausgebildeten Schaft (42) umfasst, der in das betreffende Ende des Rohrs (38) eingesteckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (42) mit dem Rohr (38) verpresst ist, wobei der Schaft (42) an seinem Umfang Ausnehmungen (46) aufweist, in die das pressverformte Rohr (38) mit seiner Wand eingreift und die als paarweise angeordnete Abflachungen des zylindrischen Schafts (42) ausgebildet sind, die in Umfangsrichtung des Schafts (42) alternierend um 90° zueinander versetzt und in axialer Richtung aufeinanderfolgend sind.Coupling rod for the transmission of rotating movements between two kinematic elements (12, 14, 20), comprising a connecting rod (38), at the two ends of which each has a coupling element (40A, 40B) with a coupling section (44) for connection to one of the kinematic elements (12 , 14, 20), wherein the connecting rod (38) is designed as a tube and at least one of the coupling elements (40A, 40B) comprises an at least approximately cylindrical shaft (42) which is inserted into the relevant end of the tube (38) is, characterized in that the shaft (42) is pressed with the tube (38), the shaft (42) having recesses (46) on its circumference, into which the press-formed tube (38) engages with its wall and which as flat areas of the cylindrical shaft (42) arranged in pairs are formed, which are alternately offset by 90 ° to one another in the circumferential direction of the shaft (42) and are consecutive in the axial direction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kopplungsstange zur Übertragung rotierender Bewegungen zwischen zwei Kinematikelementen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a coupling rod for transmitting rotary movements between two kinematic elements according to the preamble of
Eine derartige Kopplungsstange ist aus der
Aus der Druckschrift
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Ferner sind aus der Praxis Kopplungsstangen bekannt, die beispielsweise im Bereich von Frontverschlüssen eines Cabriolet-Verdeckes Anwendung finden. In diesem Falle überführt die Kopplungsstange eine Drehbewegung eines rotierend angetriebenen Antriebselements in eine Schwenkbewegung eines Riegelhakens, der in Schließstellung des Verdecks dieses an einem vorderen Windlauf des betreffenden Fahrzeugs sichert.Furthermore, coupling rods are known from practice, which are used for example in the field of front fasteners of a convertible top. In this case, the coupling rod converts a rotational movement of a rotationally driven drive element into a pivoting movement of a latching hook which, in the closed position of the hood, secures it to a front cowl of the relevant vehicle.
Bekannte Kopplungsstangen der vorstehend beschriebenen Art umfassen eine aus einem Vollmaterial hergestellte Verbindungsstange, die an ihren Enden jeweils ein Gewinde aufweist. Die Gewinde dienen jeweils zur Anbindung eines mit einem Gewindeschaft versehenen Kopplungselements, das eine Kugelpfanne aufweist, die den Kopplungsabschnitt des Kopplungselements darstellt und in die ein Kugelkopf des betreffenden Kinematikelements eingreift. Die Drehstellung des Kopplungselements gegenüber der Verbindungsstange und damit gegenüber dem am anderen Ende der Verbindungsstange angeordneten Kopplungselement ist mittels einer Kontermutter gesichert. Die Ausbildung von Gewinden an der Verbindungsstange und an den Schäften der Kopplungselemente ist mit großem werkzeugtechnischen Aufwand und daher mit hohen Kosten verbunden. Auch die Sicherung der Kopplungselemente durch Kontermuttern ist aufwändig. Zudem sind die Einstellmöglichkeiten hinsichtlich der Länge der Kopplungsstange bei einer gewünschten Orientierung der beidseits angeordneten Kopplungselemente zueinander aufgrund der Gewinde durch die Gewindesteigung begrenzt. Eine Längenveränderung erfordert stets mindestens eine Umdrehung des betreffenden Kopplungselements gegenüber der Verbindungsstange. Auch führt die Fertigung der Verbindungsstange aus einem Vollmaterial zu einem hohen Gewicht der Kopplungsstange.Known coupling rods of the type described above comprise a connecting rod made of a solid material, each having a thread at its ends. The threads are each used to connect a provided with a threaded shaft coupling element having a ball socket, which is the coupling portion of the coupling element and engages in a ball head of the respective kinematic element. The rotational position of the coupling element with respect to the connecting rod and thus with respect to the arranged at the other end of the connecting rod coupling element is secured by a lock nut. The formation of threads on the connecting rod and on the shafts of the coupling elements is associated with great tooling complexity and therefore with high costs. The securing of the coupling elements by locknuts is complex. In addition, the adjustment options are limited in terms of the length of the coupling rod at a desired orientation of the coupling elements arranged on both sides due to the thread through the thread pitch. A change in length always requires at least one revolution of the relevant coupling element relative to the connecting rod. Also, the manufacture of the connecting rod of a solid material leads to a high weight of the coupling rod.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemäß der einleitend genannten Gattung gefertigte Kopplungsstange zu schaffen, die sich durch eine einfache Fertigung und ein niedriges Gewicht auszeichnet.The invention has for its object to provide a manufactured according to the introductory genus coupling rod, which is characterized by a simple production and low weight.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Kopplungsstange mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the coupling rod with the features of
Der Kern der Erfindung liegt mithin darin, eine Kopplungsstange mit einer als Rohr ausgebildeten Verbindungsstange zwischen zwei Kopplungselementen zu versehen. Die Verbindungsstange weist an mindestens einem Ende ein Kopplungselement auf, das über einen Schaft in das Rohr eingesteckt und dort mit diesem verpresst ist. Das Rohr, das aus Metall oder auch aus Kunststoff gefertigt sein kann, stellt ein Bauelement mit niedrigem Gewicht dar, das als Massenartikel verfügbar ist und nur auf die gewünschte Länge abgelängt werden muss. Das mindestens eine in das Rohr eingesteckte Kopplungselement ist beispielsweise ein aus Kunststoff gefertigtes Spritzgießteil, das ebenfalls in hohen Stückzahlen zu niedrigen Kosten hergestellt werden kann. Durch die Verpressung des Rohrs mit dem Kopplungselement entfällt eine zusätzliche Sicherung desselben mit einer Kontermutter oder dergleichen. Die Positionierung des Kopplungselements gegenüber der Verbindungsstange in deren axialer Richtung lässt sich durch Einsatz entsprechender Werkzeuge mit einer geringen Toleranz exakt einstellen. Die Abhängigkeit der Toleranz von einer Gewindesteigung ist damit durch die Erfindung überwunden.The core of the invention is therefore to provide a coupling rod with a pipe formed as a connecting rod between two coupling elements. The connecting rod has at least one end of a coupling element which is inserted via a shaft into the tube and there pressed therewith. The tube, which may be made of metal or plastic, is a low weight component that is available as a mass-produced item and only needs to be cut to the desired length. The at least one coupling element inserted into the pipe is, for example, an injection-molded part made of plastic, which can also be produced in high quantities at low cost. By compressing the tube with the coupling element eliminates an additional Securing the same with a lock nut or the like. The positioning of the coupling element relative to the connecting rod in its axial direction can be adjusted exactly by using appropriate tools with a low tolerance. The dependence of the tolerance of a thread pitch is thus overcome by the invention.
Die Kopplungsstange nach der Erfindung findet insbesondere im Bereich eines Frontverschlusses eines Cabriolet-Verdecks Anwendung und stellt in diesem Falle vorzugsweise ein Element zur Übertragung eines Drehmoments eines Antriebshebels auf einen mit einem vorderen Windlauf des betreffenden Kraftfahrzeugs zusammenwirkenden Riegelhaken dar.The coupling rod according to the invention is used in particular in the region of a front closure of a convertible top and, in this case, preferably represents an element for transmitting a torque of a drive lever to a locking hook interacting with a front cowl of the relevant motor vehicle.
Bei der Kopplungsstange nach der Erfindung ist der Schaft des Kopplungselements zumindest annähernd zylindrisch ausgebildet und an seinem Umfang mit Ausnehmungen bzw. Aussparungen versehen, in die das Rohr mit seiner Wand eingreift. Die Ausnehmungen des Schafts werden also bei dem Verpressen des Rohrs mit dem als Einsatz ausgebildeten Kopplungselement mit dem Material des Rohrs zumindest teilweise ausgefüllt, so dass eine drehfeste Verbindung zwischen dem Einsatz und dem Rohr resultiert.In the coupling rod according to the invention, the shaft of the coupling element is at least approximately cylindrical and provided at its periphery with recesses or recesses into which the tube engages with its wall. The recesses of the shaft are thus at least partially filled in the pressing of the tube with the coupling element formed as an insert with the material of the tube, so that a rotationally fixed connection between the insert and the tube results.
Bei der Kopplungsstange nach der Erfindung sind die Ausnehmungen als in axialer Richtung paarweise angeordnete Abflachungen des zylindrischen Schafts ausgebildet, die in axialer Richtung aufeinander folgende Abflachungen in Umfangsrichtung des Schafts um 90° zueinander versetzt angeordnet sind.In the coupling rod according to the invention, the recesses are formed as in the axial direction in pairs arranged flats of the cylindrical shaft, which are arranged offset in the axial direction successive flats in the circumferential direction of the shaft by 90 ° to each other.
Der Kopplungsabschnitt des Kopplungselements zumindest eines der Kopplungselemente umfasst beispielsweise eine Kugelpfanne, in die ein Kugelkopf eingreift, der an einem der beiden Kinematikelemente ausgebildet ist. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass an dem Kopplungsabschnitt ein Kugelkopf ausgebildet ist, der in eine Kugelpfanne des betreffenden Kinematikelements eingreift. Auch ist es denkbar, dass der Kopplungsabschnitt ein Gelenkauge oder eine sonstige eine Rotation zulassende Kopplungseinrichtung zur Verbindung mit einem der Kinematikelemente umfasst.The coupling portion of the coupling element of at least one of the coupling elements comprises, for example, a ball socket, in which engages a ball head, which is formed on one of the two kinematic elements. Alternatively, it is also conceivable that a ball head is formed on the coupling portion, which engages in a ball socket of the respective kinematics element. It is also conceivable that the coupling section comprises a hinge eye or another rotation-permitting coupling device for connection to one of the kinematic elements.
Bei der Kopplungsstange nach der Erfindung sind vorzugsweise an beiden Enden im Sinne der Erfindung verpresste Kopplungselemente angeordnet. Insbesondere sind die Achsen der Kopplungsabschnitte der beiden Kopplungselemente nicht parallel oder auch windschief zueinander angeordnet. Damit ist es mittels der Kopplungsstange nach der Erfindung möglich, eine Rotation eines Kinematikelements in eine Schwenkbewegung eines anderen Kinematikelements umzusetzen, wobei die Schwenkachse des zweiten Kinematikelements gegenüber der Drehachse des ersten Kinematikelements verkippt ist. Die Schwenkebenen der zu koppelnden Kinematikelemente können also voneinander abweichen.In the coupling rod according to the invention are preferably arranged at both ends in the context of the invention pressed coupling elements. In particular, the axes of the coupling portions of the two coupling elements are not arranged parallel or skewed to each other. Thus, it is possible by means of the coupling rod according to the invention to implement a rotation of a kinematic element in a pivoting movement of another kinematic element, wherein the pivot axis of the second kinematic element is tilted relative to the axis of rotation of the first kinematic element. The pivot planes of the kinematic elements to be coupled can therefore differ from one another.
Die Erfindung hat auch ein Verfahren zur Herstellung einer Kopplungsstange zum Gegenstand, welche eine Verbindungsstange und an deren Enden jeweils in Kopplungselement mit einem Kopplungsabschnitt zur Verbindung jeweils mit einem Kinematikelement umfasst. Bei diesem Verfahren wird ein Schaft des Kopplungselements in ein Ende der als Rohr ausgebildeten Verbindungsstange eingesteckt. Dann wird die als Rohr ausgebildete Verbindungsstange in einem Presswerkzeug verformt, so dass vorzugsweise eine Wand des Rohrs in mindestens eine Ausnehmung am Umfang des Schafts des Kopplungselements eingreift.The invention also relates to a method for producing a coupling rod, which comprises a connecting rod and at its ends in each coupling element with a coupling portion for connection in each case with a kinematic element. In this method, a shaft of the coupling element is inserted into one end of the tube formed as a connecting rod. Then, the connecting rod formed as a tube is deformed in a pressing tool, so that preferably a wall of the tube engages in at least one recess on the circumference of the shaft of the coupling element.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung weist das Presswerkzeug paarweise angeordnete Bleche auf, die an gegenüberliegenden Seiten des Rohrs jeweils eine Umformkraft auf das Rohr ausüben. Die Bleche sind beispielsweise jeweils keilförmig ausgebildet, wobei die Wirkkanten eines Blechpaars parallel zueinander angeordnet sind. Die Wirkkanten von in axialer Richtung der Kopplungsstange benachbarten Blechen spannen dabei einen Winkel von 90° auf. Dies ermöglicht eine exakte Zentrierung des Verbindungsrohrs beim Verpressen mit dem betreffenden Kopplungselement.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the pressing tool has pairs of plates, which exert on each of the opposite sides of the tube a forming force on the tube. The sheets are, for example, each wedge-shaped, wherein the active edges of a pair of plates are arranged parallel to each other. The active edges of adjacent in the axial direction of the coupling rod sheets clamp at an angle of 90 °. This allows an exact centering of the connecting pipe during pressing with the relevant coupling element.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the subject matter of the invention are the description, the drawings and the claims removed.
Ein Ausführungsbeispiel der Kopplungsstange nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the coupling rod according to the invention is shown schematically simplified in the drawing and will be explained in more detail in the following description. It shows:
In
Zur Betätigung der Riegelhaken
Zur Umsetzung einer Drehbewegung der Steuerplatte
In
Die Kopplungselemente
Der Schaft
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Frontverschlussfront closure
- 1212
- Riegelhakenlatch hook
- 1414
- Riegelhakenlatch hook
- 1616
- Wellewave
- 1818
- Wellewave
- 2020
- Steuerplattecontrol plate
- 2222
- Achseaxis
- 2424
- Kugelkopfball head
- 2626
- Kugelkopfball head
- 2828
- Betätigungshebelactuating lever
- 3030
- Betätigungshebelactuating lever
- 3232
- Kugelkopfball head
- 3434
- Kugelkopfball head
- 3636
- Kopplungsstangecoupling rod
- 3838
- Verbindungsstangeconnecting rod
- 40A, 40B40A, 40B
- Kopplungselementcoupling element
- 4242
- Schaftshaft
- 4444
- Kopplungsabschnittcoupling portion
- 4646
- Ausnehmungenrecesses
- 4848
- Vertiefungenwells
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20130216 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |