WO2001013000A1 - Führungskörper für mechanisch-flexible fernbetätigungen - Google Patents

Führungskörper für mechanisch-flexible fernbetätigungen Download PDF

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Carmelo Gutierrez
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Küster Automotive Door Systems GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C1/00—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
    • F16C1/26—Construction of guiding-sheathings or guiding-tubes

Definitions

  • the invention relates to a guide body for mechanically flexible remote controls for the transmission of tensile and / or compressive forces, such as those used in the automotive industry in a variety of ways, for example as a tank cap release, throttle cable, shift and selector cable, belt tensioners and the like.
  • Mechanical actuation cables for the transmission of tensile and / or compressive forces basically consist of two functional components, the outer flexible guide body and the flexible tensile body which is freely displaceably mounted in the guide body.
  • the guide body consists of an ordinary coil spring or a hose
  • the flexible tension body consists of a wire.
  • the guide body there are various embodiments, for example as a round wire spiral with or without a plastic inner tube, as a plastic-coated round wire spiral, flat wire spiral and the like.
  • a disadvantage of the known guide bodies is that they have to be matched to the respective length of the actuating cable that is to be used later. Once the guide body has been cut to length, it is no longer possible to extend it later.
  • Other disadvantages are the relatively high weight and the sometimes complex manufacturing process.
  • the object of the present invention is therefore to avoid the disadvantages of the prior art and to create a guide body which is easy to configure, has a low weight and allows simple assembly.
  • the guide body is constructed modularly from individual mutually movable links. In this way, the guide body can be configured in a simple manner. Committees due to incorrect cutting to length are therefore excluded. Due to the mobility of the individual links relative to one another, the flexibility of the guide body is achieved, which enables simple and time-saving assembly and installation in tight bends in all directions. Due to the design of the guide body as a link chain, the "breathing" known in the known guide bodies with a wire spiral does not occur.
  • the links are preferably releasably connectable to one another.
  • the detachable connections between the individual links also enable the entire guide body to be reconfigured afterwards.
  • the links are designed to be pivotable relative to one another. This enables laying in arches with an optimal wrap angle and thus low frictional resistance or high efficiency.
  • Each link preferably has a guide for the tension member in its interior, so that damage to the displaceable tension member or the rope or the rope strand on possibly protruding edges of the links is avoided.
  • the guides are therefore preferably designed at least to one end, preferably to both ends of each link, as a funnel-shaped expandable channel, which also reduces the frictional losses during pulling or pushing movements of the Tensile body significantly reduced. Since the traction body does not rest on the entire guide, less effort is required to actuate the mechanically flexible remote control due to the improved leverage effect.
  • the individual links are preferably detachably connected to one another by means of snap-in or snap connections, as a result of which easy handling is provided when configuring the guide body.
  • each link has a locking head and a locking pan, by means of which individual links can be connected to one another.
  • the head has a detent, which makes unintentional loosening of the latched members difficult.
  • the detent is designed as a bead encircling the detent head. This measure further reduces the risk of unintentionally loosening interlocked links.
  • the latching head and the latching pan of adjacent links have mutually adapted contact surfaces, by means of which the degree of pivotability is determined. This enables laying in arches with different wrap angles. This measure leads to a further reduction in the frictional resistance of the tensile body within the guide and thus to a higher efficiency.
  • these latching or snap connections are realized as a ball joint. A link chain with such ball joints can be freely configured in all three dimensions, with the additional advantages of dimensional stability and simple pre-assembly compared to conventional guide bodies.
  • the links are made of an elastic material, in particular polymeric materials, at least in the area of the latching or snap connections.
  • a link preferably the end links of the guide body, have end fittings, connection elements, sockets and the like. Since the connection of the end members carrying the end fittings is carried out in the same way as the connection of the other members of the guide body, the separate work step required for the attachment of the end fittings in the known guide bodies is thus eliminated.
  • FIG. 1 shows a view of a possible embodiment of a guide body according to the invention for a mechanical actuation cable
  • FIG. 2 shows a section through the actuating cable according to FIG. 1 along the section line A-A
  • FIG. 3 shows a section of the guide body according to FIG. 2 in an enlarged illustration
  • FIG. 4 shows a single link of the guide body according to FIG.
  • FIG. 5 shows the link according to FIG. 4 in a side view
  • FIG. 6 shows the link according to FIG. 5 along the section line B-B with a funnel-shaped guide channel
  • FIG. 7 the link according to FIG. 5 along the section line B-B with another embodiment of the guide channel
  • FIG. 8 the link of a second embodiment of a guide body according to the invention for a mechanical actuation cable
  • FIG. 10 two interlocking links according to FIG. 9,
  • the guide body 1 for a mechanically flexible remote actuation according to FIG. 1 has a plurality of articulated links 2, 3 made of plastic.
  • the articulation between the links 2, 3 takes place as in particular from Figure 3, by means of a ball joint connection.
  • the latching head 5 of one link 2, 3 engages in the manner of a snap connection by expanding the latching pan 6 of the associated link 3 or 2.
  • snap connections By using such snap connections, a modular structure of the guide body is realized.
  • other detachable connections for the link chain are also conceivable.
  • intermediate links 3 are provided in a straight version. It is also conceivable that 1 links with corresponding fittings, also by means of a ball joint or snap connection, are attached or attached to the ends of the guide body.
  • the individual links 2 and 3 can only be pivoted relative to one another by a certain angle.
  • the free end of the respective locking pan 6 reaches a stop 7 of the associated link 2 or 3, which is arranged in the transition region between the locking head 5 and the locking pan 6 of this link 2.
  • This stop 7 is chosen so that damage to the rope 4 guided within the guide body 1 is avoided.
  • FIGS. 7 to 10 show a second embodiment of the individual links 2, 3 of the guide body 1.
  • the connection of the individual links 2, 3 is carried out as in particular from Figure 10, by means of mutually adapted contact surfaces 10, 11 of the locking pan 6 of one link 2, 3 and the locking head 5 of the correspondingly assigned link 2, 3.
  • the locking head 5 of the one link 2, 3 engages under elastic Widening of the locking pan 6 of the correspondingly assigned link 2, 3 in the manner of a snap connection.
  • the locking pan 6 has overcome a locking lock 9
  • a secure fit of the locking pan 6 on the locking head 5 is guaranteed.
  • the pivotability of individual links 2, 3 is not limited by stops.
  • the degree of pivotability is determined by the mutually adapted contact surfaces 10, 11 of the locking head 5 and the locking pan 6. Is the
  • the locking pan 6 of the one link 2, 3 is expanded by the locking lock 9 of the correspondingly assigned link 2, 3, and the interconnected links 2, 3 separate from one another.
  • the minimum laying radius of the guide body is determined by the appropriate choice of the contact surfaces 10, 11 of the locking head 5 and the locking pan 6. At the same time, a minimization of the frictional resistance or a maximization of the efficiency of the mechanical-flexible remote control with improved mobility of adjacent links 2, 3 against each other is made possible.
  • the advantage of this embodiment is, in particular, that the links align when loaded within the respective installation sheet without kinks or the like occurring. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Es wird ein Führungskörper für mechanisch-flexible Fernbetätigungen, zur Führung eines Zugkörpers, insbesondere eines Seilzuges (4) beschrieben. Durch einen modularen Aufbau der einzelnen gegeneinander beweglichen Glieder (2, 3) ist ein Führungskörper gegeben, der einfach zu konfigurieren ist, ein geringes Gewicht besitzt und eine einfache Montage erlaubt.

Description

Bezeichnung: Führungskörper für mechanisch-flexible Fernbetätigungen
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Führungskörper für mechanisch-flexible Fernbetätigungen zur Übertragung von Zug- und/oder Druckkräften, wie sie beispielsweise in der Automobilindustrie in vielfältiger Weise, etwa als Tankdeckelentriegelung, Gaszug, Schalt- und Wählzug, Gurtstraffer und dergleichen, Verwendung finden.
Mechanische Betätigungszüge zur Übertragung von Zug- und/oder Druckkräften bestehen im Prinzip aus zwei funktioneilen Komponenten, dem äußeren biegsamen Führungskörper und dem biegsamen Zugkörper, der im Fuhrungskorper frei verschiebbar gelagert ist. Der Führungskörper besteht im einfachsten Fall aus einer gewöhnlichen Schraubenfeder oder einem Schlauch, der biegsame Zugkörper aus einem Draht. Hinsichtlich des Führungskörpers gibt es vielfältige Ausführungsformen, bspw. als Runddrahtspirale mit oder ohne Kunststoffinnenrohr, als kunststoff mmantelte Runddrahtspirale, Flachdrahtspirale und dgl.
Nachteilig bei den bekannten Führungskörpern ist, daß sie auf die jeweilige Länge des späteren Betätigungszuges abgestimmt sein müssen. Wenn der Führungskörper einmal abgelängt ist, ist eine nachträgliche Verlängerung nicht mehr möglich. Weitere Nachteile sind das relativ hohe Gewicht und das mitunter aufwendige Herstellungsverfahren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die geschilderten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen Führungskörper zu schaffen, welcher einfach zu konfigurieren ist, ein geringes Gewicht besitzt und eine einfache Montage erlaubt. Zur Lösung der Aufgabe ist es nach der Erfindung vorgesehen, daß der Führungskörper modular aus einzelnen gegeneinander beweglichen Gliedern aufgebaut ist. Hierdurch läßt sich der Führungskörper in einfacher Weise konfigurieren. Ausschüsse aufgrund fehlerhaften Ablängens sind somit ausgeschlossen. Durch die Beweglichkeit der einzelnen Glieder gegeneinander ist eine Flexibilität des Fuhrungskorpers erreicht, was eine einfache und zeitsparende Montage sowie die Verlegung in engen Bögen nach allen Richtungen ermöglicht. Aufgrund der Ausführung des Führungskörpers als Gliederkette tritt auch das bei den bekannten Führungskörpern mit Drahtspirale bekannte „Atmen" nicht auf.
Vorzugsweise sind die Glieder lösbar miteinander verbindbar. Die lösbaren Verbindungen zwischen den einzelnen Gliedern ermöglichen auch im Nachhinein eine Neukonfiguration des gesamten Führungskörpers .
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Glieder gegeneinander verschwenkbar ausgebildet. Hierdurch ist eine Verlegung in Bögen mit optimalem Umschlingungswinkel und damit geringem Reibungswiderstand beziehungsweise hohem Wirkungsgrad ermöglicht.
Vorzugsweise besitzt jedes Glied in seinem Inneren eine Führung für den Zugkörper, so daß Beschädigungen des verschieblichen Zugkörpers beziehungsweise des Seiles oder der Seillitze an gegebenenfalls vorstehenden Kanten der Glieder vermieden sind.
Bevorzugt sind daher die Führungen zumindest zu einem Ende, vorzugsweise zu beiden Enden jedes Gliedes hin als trichterförmig erweiterbarer Kanal ausgebildet, was auch die Reibungsverluste bei Zug- beziehungsweise Druckbewegungen des Zugkörpers erheblich reduziert. Da der Zugkörper nicht auf der gesamten Führung aufliegt, ist auch durch die verbesserte Hebelwirkung ein geringerer Kraftaufwand zur Betätigung der mechanisch-flexiblen Fernbetätigung nötig ist.
Zu dem gleichen Zweck ist auch die Verschwenkbarkeit der einzelnen Glieder gegeneinander durch an den Gliedern gebildete Anschläge begrenzt.
Vorzugsweise sind die einzelnen Glieder mittels Rast- oder Schnappverbindungen lösbar miteinander verbunden, wodurch eine einfache Handhabung bei der Konfiguration des Führungskörpers gegeben ist.
Dazu weist jedes Glied einen Rastkopf und eine Rastpfanne auf, mittels welchen einzelnen Glieder miteinander verbunden werden können.
Vorteilhafterweise weist der Kopf eine Rastsperre auf, wodurch ein nicht beabsichtigtes Lösen miteinander verrasteter Glieder erschwert ist.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Rastsperre als den Rastkopf umlaufender Wulst ausgebildet. Durch diese Maßnahme ist die Gefahr eines unbeabsichtigten Lösens ineinander verrasteter Glieder weiter reduziert.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen der Rastkopf und die Rastpfanne benachbarter Glieder aneinander angepaßte Anlageflächen auf, durch die Grad der Verschwenkbarkeit festgelegt ist. Hierdurch ist eine Verlegung in Bögen mit verschiedenen Umschlingungswinkeln ermöglicht. Diese Maßnahme führt zu einer weiteren Reduzierung des Reibungswiderstandes des Zugkörpers innerhalb der Führung und somit zu einem höheren Wirkungsgrad. In einer besonders Vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind diese Rast- oder Schnappverbindungen als Kugelgelenk realisiert. Eine Gliederkette mit solchen Kugelgelenken ist in allen drei Dimensionen frei konfigurierbar, mit den weiteren Vorteilen der Formstabilität und der einfachen Vormontage gegenüber herkömmlichen Führungskörpern.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung sind die Glieder zumindest im Bereich der Rast- oder Schnappverbindungen aus einem elastischen Material, insbesondere polymeren Werkstoffen, hergestellt. Hierdurch läßt sich das Gewicht des erfindungsgemäßen Führungskörpers gegenüber herkömmlichen Führungskörpern bis auf ein Drittel reduzieren.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn ein Glied, vorzugsweise die endseitigen Glieder des Führungskörpers Endarmaturen, Anschlußelemente, Fassungen und dergleichen aufweisen. Da die Verbindung der die Endarmaturen tragenden Endglieder in gleicher Weise wie die Verbindung der weiteren Glieder des Führungskörpers erfolgt, entfällt damit der bei den bekannten Führungskörpern erforderliche separate Arbeitsgang für die Anbringung der Endarmaturen.
Weitere Ziele, Vorteil, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von der Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Es zeigen :
Figur 1 eine Ansicht einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Führungskörpers für einen mechanischen Betätigungszug,
Figur 2 einen Schnitt durch den Betätigungszug gemäß Figur 1 längs der Schnittlinie A-A,
Figur 3 einen Abschnitt des Fuhrungskorpers gemäß Figur 2 in vergrößerter Darstellung,
Figur 4 ein einzelnes Glied des Führungskörpers gemäß Figur
Figur 5 das Glied gemäß Figur 4 in einer Seitenansicht,
Figur 6 das Glied gemäß Figur 5 längs der Schnittlinie B-B mit einem trichterförmigen Führungskanal und
Figur 7 das Glied gemäß Figur 5 längs der Schnittlinie B-B mit einer anderen Ausführungsform des Führungskanals,
Figur 8 das Glied einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Führungskörpers für einen mechanischen Betätigungszug,
Figur 9 das Glied gemäß Figur 8 längs der Schnittlinie C-C und
Figur 10 zwei miteinander verrastete Glieder gemäß Figur 9,
Der Führungskörper 1 für eine mechanisch-flexible Fernbetätigung gemäß Figur 1 weist mehrere gelenkig miteinander verbundene Glieder 2, 3 aus Kunststoff auf. Die Gelenkverbindung zwischen den Gliedern 2, 3 erfolgt, wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich, mittels einer Kugelgelenkverbindung. Dabei greift der Rastkopf 5 des einen Gliedes 2, 3 unter Aufweitung der Rastpfanne 6 des zugeordneten Gliedes 3 beziehungsweise 2 in Art einer Schnappverbindung ein. Durch die Verwendung solcher Schnappverbindungen ist ein modularer Aufbau des Fuhrungskorpers realisiert. Selbstverständlich sind auch andere lösbare Verbindungen für die Gliederkette denkbar.
Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 und 2 sind Zwischenglieder 3 in gerader Ausführung vorgesehen. Denkbar ist es auch, daß an den Enden des Führungskörpers 1 Glieder mit entsprechenden Armaturen, ebenfalls mittels Kugelgelenk beziehungsweise Schnappverbindung einbeziehungsweise angesetzt sind.
Wie aus Figuren 2 und 3 ersichtlich, lassen sich die einzelnen Glieder 2 und 3 lediglich um einen bestimmten Winkel gegeneinander verschwenken. Dabei gelangt das freie Ende der jeweiligen Rastpfanne 6 an einen Anschlag 7 des zugeordneten Gliedes 2 beziehungsweise 3, der im Übergangsbereich zwischen Rastkopf 5 und Rastpfanne 6 dieses Gliedes 2 angeordnet ist. Dieser Anschlag 7 ist so gewählt, daß Beschädigungen des innerhalb des Führungskörpers 1 geführten Seiles 4 vermieden werden.
In die gleiche Richtung zielt die Ausgestaltung der Führung 8 innerhalb jedes Gliedes 2, 3, welche sich zum angrenzenden Glied 2 beziehungsweise 3 hin trichterförmig erweitert, wie es in den Figuren 2, 3 und 6 dargestellt ist. Hierdurch wird auch die Innenführung des Zugkörpers 4 und damit den Wirkungsgrad des Befestigungszuges verbessert.
In den Figuren 7 bis 10 ist eine zweite Ausführungsform der einzelnen Glieder 2, 3 des Führungskörpers 1 dargestellt. Die Verbindung der einzelnen Glieder 2, 3 erfolgt, wie insbesondere aus Figur 10 ersichtlich, mittels aneinander angepaßter Anlageflächen 10, 11 der Rastpfanne 6 des einen Gliedes 2, 3 und des Rastkopfes 5 des entsprechend zugeordneten Gliedes 2, 3. Wie bei der Kugelgelenkverbindung greift der Rastkopf 5 des einen Gliedes 2, 3 unter elastischer Aufweitung der Rastpfanne 6 des entsprechend zugeordneten Gliedes 2, 3 in Art einer Schnappverbindung ein. Nachdem die Rastpfanne 6 eine Rastsperre 9 überwunden hat, ist ein sicherer Sitz der Rastpfanne 6 auf dem Rastkopf 5 gewährleistet .
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 8 bis 10 ist die Verschwenkbarkeit einzelner Glieder 2, 3 nicht durch Anschläge begrenzt. Der Grad der Verschwenkbarkeit wird hierbei durch die aneinander angepaßten Anlageflächen 10, 11 des Rastkopfes 5 und der Rastpfanne 6 festgelegt. Ist die
Verschwenkbarkeitsgrenze erreicht, so wird die Rastpfanne 6 des einen Gliedes 2, 3 durch die Rastsperre 9 des entsprechend zugeordneten Gliedes 2, 3 aufgeweitet, und die miteinander verbundenen Glieder 2,3 lösen sich voneinander.
Durch die entsprechende Wahl der Anlageflächen 10, 11 des Rastkopfes 5 und der Rastpfanne 6 wird der minimale Verlegeradius des Führungskörpers bestimmt. Gleichzeitig ist eine Minimierung des Reibungswiderstandes bzw. eine Maximierung des Wirkungsgrades der mechanisch-flexiblen Fernbetätigung bei verbesserter Beweglichkeit benachbarter Glieder 2, 3 gegeneinander ermöglicht. Vorteil dieser Ausführungsform ist insbesondere, daß sich die Glieder bei Belastung innerhalb der jeweiligen Verlegebahn ausrichten, ohne daß Knicke oder dergleichen auftreten. Bezugszeichenliste
1 Führungskörper
2 Glied
3 Glied
4 Zugkörper, Seilzug
5 Rastkopf
6 Rastpfanne
7 Anschlag
8 Führung
9 Rastsperre
10 Anlagefläche
11 Anlagefläche

Claims

Patentansprüche
1. Führungskörper für mechanisch-flexible Fernbetätigungen, zur Führung eines Zugkörpers, insbesondere eines Seilzuges (4) , gekennzeichnet durch einen modularen Aufbau aus einzelnen gegeneinander beweglichen Gliedern (2, 3).
2. Führungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (2, 3) lösbar miteinander verbunden sind.
3. Führungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (2, 3) gegeneinander verschwenkbar ausgebildet sind.
4. Führungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Glied (2, 3) in seinem Inneren eine Führung (8) für den Zugkörper (4) aufweist.
5. Führungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (8) zumindest zu einem Ende, vorzugsweise zu beiden Enden hin jedes Gliedes (2, 3) hin als trichterförmig erweiterter Kanal ausgebildet ist.
6. Führungskörper nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkbarkeit durch an den Gliedern (2, 3) gebildete Anschläge (7) begrenzt ist.
7. Führungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (2, 3) mittels einer Rastoder Schnappverbindung lösbar miteinander verbunden sind.
8. Führungskörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Glieder (2, 3) einen Rastkopf (5) und eine Rastpfanne (6) aufweist.
9. Führungskörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastkopf (5) eine Rastsperre (9) aufweist.
10. Fuhrungskorper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastsperre (9) als den Rastkopf (5) umlaufender Wulst ausgebildet ist.
11. Führungskörper nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastkopf (5) und die Rastpfanne (6) benachbarter Glieder (2, 3) aneinander angepaßte Anlageflächen (10, 11) aufweisen.
12. Führungskörper nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rast- oder Schnappverbindung ein Kugelgelenk bildet.
13. Führungskörper nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (2, 3) zumindest im Bereich der Rast- oder Schnappverbindung aus einem elastischen Material, insbesondere polymeren Werkstoffen, besteht.
14. Führungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Glied, vorzugsweise ein endseitiges Glied des Führungskörpers (1) mit Armaturen oder dergleichen Anschlußelement versehen ist.
15. Mechanisch-flexible Fernbetätigung mit einem Führungskörper
(1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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