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Die Erfindung betrifft ein Verbindungsteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es dient zur Befestigung eines rohr- oder stabförmigen Elements an einem Bauteil, das durch dieses Element zu betätigen ist. Bei dem rohr- oder stabförmigen Element kann es sich insbesondere um eine Stange handeln, wie sie im Automobilbau als Seilendstück verwendet wird. Es kann sich insbesondere um eine Zug- und Druckstange handeln, mit der ein Schaltungsseil eines Fahrzeuges mit einem Anlenkpunkt am Getriebe verbunden wird. Das Verbindungsteil und das rohr- oder stabförmige Element, insbesondere im Falle einer als Seilendstück verwendeten Stange, können zusammen auch als axiale Kupplung bezeichnet werden.
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In der
DE 10 2012 019 550 A1 ist ein Verbindungsteil beschrieben, welches zur Einführung des rohr- oder stabförmigen Elements eine Aufnahme besitzt, die teilweise durch drei mit Zähnen versehene Beinchen gebildet ist. Nach Einführung eines solchen Elements wird das Verbindungsteil dadurch in die Schließstellung gebracht, dass die Klemmhülse axial in Richtung des eingeführten Elements bzw. der Öffnung der Aufnahme verschoben wird. Dies geschieht dadurch, dass durch eine Bedienperson manuell die Klemmhülse, welche mittels eines Bajonettverschlusses in der Öffnungsstellung in einer vorgespannten Stellung gehalten ist, um das Element einführen zu können, gelöst wird, so dass die Federkraft freigesetzt wird und für die Verschiebung der Klemmhülse sorgt. Dabei gelangen die Zähne der Beinchen in Eingriff mit dem eingeführten Element.
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Dadurch, dass bei dem bekannten Verbindungsteil eine Bedienperson die Klemmhülse anfassen und zur Öffnung des Bajonettverschlusses etwas drehen muss, wird der durch die Feder bewirkten Schließkraft unweigerlich eine Gegenkraft, welche über die Trägheitskräfte der Feder und der Klemmhülse hinausgehen, entgegengesetzt. Da sich insoweit die Klemmhülse und somit auch die Beinchen nach Öffnung des Bajonettverschlusses nicht unbeeinflusst von äußeren Kräften bewegen können, kann es leicht zu einer verspannten Befestigung des rohr- oder stabförmigen Elements an dem zu betätigenden Bauteil kommen. Dies kann insbesondere nachteilig sein, wenn das Verbindungsteil zur Befestigung eines Schaltungsseils an einem automatischen Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist.
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Aus der
DE 197 04 053 A1 ist ein Ausgleichselement für eine Zug- und Druckstange bekannt, bei dem konische Klemmelemente zum Festklemmen der Stange in einem Einsteckkanal vorgesehen sind. Auch diese Klemmelemente werden aus einer Öffnungsstellung des Ausgleichselements durch Federkraft in eine Schließstellung gebracht, in der sie auf die Stange drücken. Der Übergang von der Öffnungsstellung in die Schließstellung wird durch Herausziehen eines Sicherungselements, welches die Klemmelemente in der geöffneten Stellung hält, bewirkt.
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Bei dem bekannten Ausgleichselement für eine Zug- und Druckstange besteht das beschriebene Problem einer Verspannung der Befestigung nicht, weil zum einen die in Längsrichtung auf die Stange wirkende Kraft nicht durch Verzahnungen übertragen wird, sondern vielmehr durch Klemmung bzw. Reibungskraft. Zudem weisen die Klemmelemente Rollen auf, welche die Klemmkraft auf die Stange erhöhen und gleichzeitig einer Verspannung zwischen den Klemmelementen und der eingeführten Stange entgegenwirken. Eine Freigabe der Federkraft zur Festklemmung der Stange ist bei dem Ausgleichselement deshalb vorgesehen, weil die Festklemmung durch zwei symmetrisch angeordnete Klemmelemente erfolgen soll und diese gleichzeitig in ihre Schließbewegung versetzt werden sollen.
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Nachteilig ist bei dem bekannten Ausgleichselement, dass das Sicherungselement einen hohen Platzbedarf hat und es ein Wegwerfbauteil ist. Ferner ist zu sehen, dass durch Reibschluss nicht so hohe Zug- und Druckkräfte aufgefangen werden können wie durch Formschluss mittels Verzahnungen.
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Ein gattungsgemäßes Verbindungsteil ist in der
DE 101 27 630 A1 beschrieben. Das Freigabeelement ist durch einen Bügel gegeben, der zwei mit einem Hohlelement verbundene federelastische Arme miteinander verbindet, wobei das Hohlelement die Klemmhülse darstellt. Durch manuelle Druckausübung auf den Bügel werden die Arme aus einer Position gelöst, in der sie die Klemmhülse in einer vorgespannten Entriegelungsstellung halten. Somit wird die Klemmhülse in eine Verriegelungsstellung überführt. Nachteilig ist bei diesem bekannten Verbindungsteil, dass es relativ viele Bauteile für den Verriegelungsmechanismus benötigt und einen höheren Platzbedarf hat.
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Ferner ist auch aus der
DE 202 16 110 U1 ein gattungsgemäßes Verbindungsteil bekannt. Es besitzt ein Sicherungsteil, das eine Sicherungshülse gegenüber einem äußeren Formteil in einem offenen Zustand hält. Das Sicherungsteil benötigt jedoch relativ viel Platz, da es sich um einen Stift mit einer Spitze an seinem einen Ende und einem Zugring an seinem anderen Ende handelt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verbindungsteil zur Verfügung zu stellen, das hohen Zug- oder Druckkräften des rohr- oder stabförmigen Elements standhält und gleichzeitig keine Verspannung der Befestigung dieses Elements an einem anderen Bauteil mittels des Verbindungsteils verursacht sowie zudem platzsparend ist.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Verbindungsteil weist eine länglich ausgebildete Aufnahme mit einer Öffnung zur Einführung eines rohr- oder stabförmigen Elements auf und ferner eine Klemmhülse, die in Längsrichtung der Aufnahme bzw. in Längsrichtung des eingeführten Elements verschiebbar ist. Wenn sich das Verbindungsteil in einer geöffneten Stellung befindet, in der ein rohr- oder stabförmiges Element in die Aufnahmeöffnung eingeführt werden kann, ist der Übergang in die Schließstellung dadurch vorgesehen, dass die Klemmhülse zu der Aufnahmeöffnung hin verschoben wird. Durch diese Verschiebung werden Zähne des Verbindungsteils in Kontakt mit dem eingeführten Element gebracht, indem die Zähne auf einen Verbindungsabschnitt des eingeführten Elements gepresst werden, der eine den Zähnen entsprechende Verzahnung aufweist.
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Die zum Verschieben der Klemmhülse zu der Aufnahmeöffnung hin erforderliche Schließkraft wird durch eine Feder zur Verfügung gestellt. Die Feder ist in der Öffnungsstellung des Verbindungsteils vorgespannt bzw. wird in der für die Öffnungsstellung erforderlichen Position gehalten. Die Aufhebung der Gegenkraft zu der Federkraft erfolgt durch ein Freigabeelement, welches mit anderen Worten die Federkraft und damit die Schließkraft freigibt. Die Betätigung des Verbindungsteils aus seiner Öffnungsstellung in die Schließstellung wird durch eine Freigabebewegung des Freigabeelements bewirkt. Die Freigabebewegung ist so ausgelegt, dass sie die Klemmhülse aus ihrer vorgespannten Stellung in eine Schließbewegung versetzt, die durch die Verschiebung der Klemmhülse hin zu der Aufnahmeöffnung gegeben ist. Wenn aufgrund der Freigabebewegung des Freigabeelements die Schließbewegung der Klemmhülse einmal initiiert ist, übt das Freigabeelement keine Gegenkraft zu der Schließbewegung der Klemmhülse aus, also keine der Schließbewegung entgegengerichtete Axialkraft. Dadurch wird erreicht, dass die Klemmhülse sich entlang des vorgesehenen Weges in Richtung der Aufnahmeöffnung entsprechend der Federkraft, aber frei von weiteren Axialkräften bewegen kann. Somit wird eine Verspannung der mittels des Verbindungsteils bewirkten Befestigung des rohr- oder stabförmigen Elements an dem durch dieses zu betätigenden Bauteil vermieden. Denn die Zähne des Verbindungsteils bzw. des rohr- oder stabförmigen Elements können frei ineinandergreifen, was nicht der Fall wäre, wenn die Klemmhülse durch eine unmittelbare Betätigung, insbesondere durch eine Bedienperson, aus der vorgespannten Stellung gelöst würde. Dann wäre nämlich zumindest eine kurze Zeit lang danach noch eine Gegenkraft zu der Federkraft gegeben, weil stets eine nicht zu vermeidende Reaktionszeit einer Bedienperson gegeben ist.
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Insbesondere kann es sich bei dem rohr- oder stabförmigen Element um eine Stange handeln, die als Endstück für ein Seil dient. Das Verbindungsteil kann ein Arretierungsteil sein, mit dem die Stange bzw. das Seil in einer gewünschten Position festgelegt wird, so dass nur eine Bewegung der Stange bzw. des Seils in Längsrichtung möglich ist.
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Die Stange kann eine Zug- und Druckstange sein, mit einer Verzahnung, die rechtwinklig zur Längsrichtung der Stange angeordnet ist. Bei dem Seil kann es sich um ein Schaltungsseil für ein Kraftfahrzeug handeln. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Arretierungsteil eine rechtwinklig zu der Längsrichtung der Aufnahme angeordnete Bohrung aufweist, die zu der Befestigung des Arretierungsteils an einem Getriebe eines Kraftfahrzeuges dient.
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Das Verbindungsteil besitzt mehrere Beinchen, die zumindest einen Teil der Aufnahme für das rohr- oder stabförmige Element bilden. Dazu sind die Beinchen in der Öffnungsstellung im Wesentlichen in Längsrichtung der Aufnahme ausgerichtet, wobei sie aber auch eine Ausrichtungskomponente im rechten Winkel zu der Längsrichtung haben. Diese Ausrichtungskomponente kann aufgrund einer gegebenen Flexibilität der Beinchen bei der Schließbewegung der Klemmhülse verändert werden, so dass die Beinchen in Kontakt mit dem in die Aufnahme eingeführten Element gelangen können. Dabei kommen die auf den Beinchen angeordneten Zähne des Verbindungsteils in Eingriff mit der Verzahnung des in die Aufnahme eingeführten Elements.
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Die Klemmhülse wird mittels eines Bajonettverschlusses in der vorgespannten Stellung gehalten. Die zur Lösung des Bajonettverschlusses erforderliche Drehbewegung wird erfindungsgemäß mittels des Freigabeelements bewirkt. Bei diesem handelt es sich um eine Entriegelungshülse, die die Klemmhülse umgibt, wenn sich diese in ihrer vorgespannten Stellung befindet. Die Entriegelungshülse weist an einem inneren Umfangsabschnitt eine Verzahnung auf, die zum Eingriff mit einem Zahnkranz ausgelegt ist, der am Außenumfang der Klemmhülse angeordnet ist. Die Entriegelungshülse ist um eine Längsachse der Klemmhülse drehbar. Dadurch kann eine Drehbewegung der Entriegelungshülse, die insbesondere durch einen Benutzer vorgenommen werden kann, auf die Klemmhülse übertragen werden, wodurch sich der Bajonettverschluss öffnet und die Schließbewegung der Klemmhülse in Gang gesetzt wird. Dadurch gelangt unmittelbar nach Öffnung des Bajonettverschlusses die Klemmhülse aus dem Eingriff der Verzahnung der Entriegelungshülse. Bei dieser Verzahnung kann es sich ebenfalls um einen Zahnkranz handeln, oder aber auch um mehrere einzelne Zähne bzw. Erhebungen. Selbstverständlich könnten auch die Verzahnung und der Zahnkranz ausgetauscht auf der Entriegelungs- bzw. Klemmhülse angeordnet sein. Die Entriegelungshülse ist sehr platzsparend.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei auf die Figuren Bezug genommen wird. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verbindungsteils, wobei zur besseren Erkennbarkeit der Bauteile die Feder zur Vorspannung der Klemmhülse und das Freigabeelement in Form einer Entriegelungshülse fortgelassen sind,
- 2a eine weitere Seitenansicht des Verbindungsteils der 1, wobei die Seitenansicht gegenüber 1 um 180° um die Längsachse gedreht ist und die Feder der Klemmhülse und die Entriegelungshülse gezeigt sind,
- 2b einen Längsschnitt durch das Verbindungsteil der 2a entsprechend der Schnittlinie A-A in 2a,
- 3a eine Seitenansicht des Verbindungsteils wie in 2a, wobei jedoch eine Zug- und Druckstange in das Verbindungsteil eingeführt und darin befestigt ist,
- 3b einen Längsschnitt durch das Verbindungsteil und die Zug- und Druckstange der 3a entsprechend der Schnittlinie A-A in 3a.
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Bei dem Verbindungsteil des Ausführungsbeispiels handelt es sich um ein Arretierungsteil 1. Es besitzt einen Anbindungskörper 2 mit einer Bohrung 3, die rechtwinklig zu einer Längsachse 4 angeordnet ist. Durch die Bohrung 3 wird ein Bolzen (nicht gezeigt) zur Befestigung des Arretierungsteils 1 an einem Kraftfahrzeuggetriebe gesteckt. Der Anbindungskörper 2 ist mittels einer Verschraubung 6 an einem Aufnahmekörper 7 befestigt.
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Das Arretierungsteil 1 weist drei verzahnte Beinchen 9 auf. Die Beinchen 9 erstrecken sich von einem offenen Ende eines Einsteckkanals 10 im Wesentlichen in Richtung der Längsachse 4, stehen jedoch, wenn kein seitlicher Druck auf sie ausgeübt wird, etwas schräg zu der Längsachse 4. Die Beinchen 9 weisen jeweils Verzahnungen mit Zähnen 11 auf. Zu ihrer besseren Biegsamkeit besitzen die Beinchen 9 Schwächungsnuten 12. Die Beinchen 9 und der Einsteckkanal 10 bilden eine Aufnahme 13 mit einer Öffnung 13a für ein rohr- oder stabförmiges Element, wie es in den 3a und 3b in Form einer Zug- und Druckstange 14 gezeigt ist.
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Auf dem Aufnahmekörper 7 ist eine Klemmhülse 16 verschiebbar angeordnet. Sie umgibt in einer Öffnungsstellung des Verbindungsteils 1, wie sie in 1 dargestellt ist, im Wesentlichen den Einsteckkanal 10. In dieser Öffnungsstellung ist die Klemmhülse 16 durch eine Feder 17 vorgespannt (in 1 nicht gezeigt), wobei die Klemmhülse 16 durch einen Bajonettverschluss 18 gehalten wird. Der Bajonettverschluss 18 weist einen mit einem Winkel versehenen Schlitz 19 und einen Knopf 20 auf. In der in 1 gezeigten vorgespannten Stellung der Klemmhülse 16 befindet sich der Knopf 20 in einem Querabschnitt 19a des Schlitzes 19. Durch die Kraft der Feder 17 wird der Knopf 20 bzw. die Klemmhülse 16 in dieser Position gehalten. Eine Öffnung des Bajonettverschlusses 18 findet dadurch statt, dass die Klemmhülse 16 etwas um die Längsachse 4 gedreht wird, bis der Knopf 20 sich relativ entlang des Querabschnitts 19a bis zu einem Längsabschnitt 19b des Schlitzes 19 bewegt hat und durch die Federkraft entlang des Längsabschnitts 19b relativ zu der Klemmhülse 16 bewegt wird. Um ein unbeabsichtigtes Lösen des Bajonettverschlusses zu verhindern, sind der Querabschnitt 19a und der Längsabschnitt 19b in einem Winkel von ca. 80° angeordnet. Bei einem Lösen des Bajonettverschlusses 18 wird die Klemmhülse 16 durch die Kraft der sich entspannenden Feder 17 über die Beinchen 9 geschoben, bis die Hülse 16 gegen einen jeweiligen Anschlag 23 der Beinchen 9 anliegt. Dieser Zustand ist in den 3a und 3b gezeigt.
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Die Klemmhülse 16 weist einen ringförmigen Griffteil 25 auf. Auf einem Außenumfang des Griffteils 25 befindet sich ein Zahnkranz 26 mit in Richtung der Längsachse 4 ausgerichteten Zähnen 27. Die Klemmhülse 16 kann mittels des Griffteils 25 gegen die Federkraft in Richtung des Anbindungskörpers 2 aus einer entspannten Stellung in die vorgespannte Stellung geschoben werden, so dass der Knopf 20 in den Längsabschnitt 19b und durch eine Drehung der Klemmhülse 16 in den Querabschnitt 19a des Bajonettverschlusses 18 gelangt.
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Das Arretierungsteil 1 weist ferner eine Entriegelungshülse 30 auf, die ebenfalls in Richtung der Längsachse 4 ausgerichtet ist. Die Entriegelungshülse 30 ist, mit etwas Spiel in Richtung der Längsachse 4 und auch quer zu dieser, befestigt, indem Schnapphaken 31 der Entriegelungshülse 30 in einer Nut 32 angeordnet sind, die durch eine kreisrunde Anschlagsscheibe 33 des Aufnahmekörpers 7 und einen Flansch 34 begrenzt ist. Der Flansch 34 dient auch zur Befestigung des Aufnahmekörpers 7 und besitzt gerade Längsseiten 34a und teilkreisförmige Querseiten 34b. An einem inneren Umfangsabschnitt weist die Entriegelungshülse 30 eine Verzahnung 39 mit Zähnen 40 auf, die zum Eingriff mit den Zähnen 27 des Zahnkranzes 26 vorgesehen sind.
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Wenn sich das Arretierungsteil 1 in seiner Öffnungsstellung befindet, lastet auf den Beinchen 9 kein seitlicher Druck und die Zug- und Druckstange 14 kann in die Aufnahme 13 gesteckt werden. Anschließend wird die durch den Bajonettverschluss 18 bewirkte Verriegelung aufgehoben, indem die Entriegelungshülse 30, die wie in den 2a und 2b dargestellt mit ihrer Verzahnung 39 in Eingriff mit dem Zahnkranz 26 ist, in Richtung des Pfeils 42 (siehe 2a) gedreht wird. Durch diese Drehbewegung wird auch die Klemmhülse 16 gedreht, so dass der Knopf 20 sich relativ entlang des Querabschnitts 19a des Schlitzes 19 bewegt. In dem Moment, in dem der Knopf das Ende des Querabschnitts 19a erreicht hat, schnellt die Klemmhülse 16 in Richtung der Anschläge 23. Dadurch werden die Beinchen 9 mit ihren Zähnen 11 in entsprechende Zähne 43 auf einem Verbindungsabschnitt 44 der Zug- und Druckstange 14 gedrückt. Da keine axiale Gegenkraft bei der Betätigung des Verbindungsteils erzeugt wird, entsteht keine Verspannung zwischen dem Verbindungsabschnitt 44 der Stange 14 und der Aufnahme 13.
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Wie in 3b zu sehen ist, besitzt die Zug- und Druckstange 14 an einem freien Ende eine Ausnehmung 45, die zur Aufnahme eines Seilendes (nicht gezeigt), insbesondere des Endes eines Schaltungsseiles für ein Kraftfahrzeug, bestimmt ist. Solch ein Seil wird in die Ausnehmung 45 eingeführt und darin durch ein Zusammendrücken der Ausnehmung 45 festgeklemmt.
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Ferner besitzt die Zug- und Druckstange 14 einen Befestigungsabschnitt 46 mit einer Nut 47, die zur Befestigung eines Faltenbalges (nicht gezeigt) vorgesehen ist. Solch ein Faltenbalg, der mit einem anderen Ende zwischen der Anschlagsscheibe 33 und dem Flansch 34 befestigt sein kann, ist dazu bestimmt, den Bereich des Aufnahmekörpers 7 vor Verschmutzungen zu schützen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Arretierungsteil
- 2
- Anbindungskörper
- 3
- Bohrung
- 4
- Längsachse
- 6
- Verschraubung
- 7
- Aufnahmekörper
- 9
- verzahnte Beinchen
- 10
- Einsteckkanal
- 11
- Zähne von 1
- 12
- Schwächungsnut
- 13
- Aufnahme
- 13a
- Öffnung von 13
- 14
- Zug- und Druckstange
- 16
- Klemmhülse
- 17
- Feder
- 18
- Bajonettverschluss
- 19
- Schlitz
- 19a
- Querabschnitt
- 19b
- Längsabschnitt
- 20
- Knopf
- 23
- Anschlag von 9
- 25
- Griffteil
- 26
- Zahnkranz von 25
- 27
- Zähne von 26
- 30
- Entriegelungshülse
- 31
- Schnapphaken
- 32
- Nut
- 33
- Anschlagsscheibe
- 34
- Flansch
- 34a
- Längsseiten von 34
- 34b
- Querseiten von 34
- 39
- Verzahnung von 30
- 40
- Zähne von 39
- 42
- Pfeil
- 43
- Zähne von 44
- 44
- Verbindungsabschnitt von 14
- 45
- Ausnehmung
- 46
- Befestigungsabschnitt
- 47
- Nut
