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Title:
COUPLING BOLT, TOOL MACHINE AND METHOD FOR PRODUCING A COUPLING BOLT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/028874
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a coupling bolt (50, 150) of a displaceable articulation device, in particular a drive articulation of a piston unit (32), comprising a longitudinal extension (57, 157) and a receiving bore (74, 174) extending essentially in a transversal manner in relation to said longitudinal extension (57, 157) for receiving a coupling element (28) of the articulation device. According to the invention, the coupling bolt (150) comprises at least in a front side (160, 161), a recess (154, 155) which extends along the longitudinal extension (157) and which is defined by a concave base (178, 179) when seen from the front side (160, 161).

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Inventors:
ENGEL, Richard (Ringstr. 3, Sebnitz, 01855, DE)
WEISS, Michael (Paradiesstr. 118 D, Stuttgart, 70563, DE)
Application Number:
EP2009/058716
Publication Date:
March 18, 2010
Filing Date:
July 09, 2009
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
ENGEL, Richard (Ringstr. 3, Sebnitz, 01855, DE)
WEISS, Michael (Paradiesstr. 118 D, Stuttgart, 70563, DE)
International Classes:
F16C11/02; B25D11/06
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Koppelbolzen (50, 150) einer beweglichen Gelenkvorrichtung, insbesondere eines Antriebsgelenks einer Kolbeneinheit (32), mit einer Längserstreckung (57, 157) und einer im Wesentlichen quer zu dieser Längserstreckung (57, 157) verlaufenden Aufnahmebohrung (74, 174) zur Aufnahme eines Koppelgliedes

(28) der Gelenkvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelbolzen (150) mindestens in einer Stirnseite (160, 161) eine, sich entlang der Längserstreckung (157) ausdehnende Aussparung (154,155) aufweist, welche durch einen - von der Stirnseite (160, 161) aus gesehen - konkaven Boden (178, 179) begrenzt ist.

2. Koppelbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der konkave Boden (178, 179) einen sattelförmigen Oberflächenverlauf (184) aufweist.

3. Koppelbolzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der konkave Boden (178, 179) einen zu einer Bohrungsachse (175) der

Aufnahmebohrung (174) gekrümmten Oberflächenverlauf (184, 185) aufweist.

4. Koppelbolzen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der konkave Boden (178, 179) einen im Wesentlichen konstanten, insbesondere in einem inneren, sich um die Bolzenlängsachse (158) erstreckenden Innenbereich im Wesentlichen konstanten Querschnittsverlauf

(192) aufweist.

5. Koppelbolzen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (154, 155) eine sie begrenzende Mantelfläche (162, 163), insbesondere eine sie begrenzende zylindrische Mantelfläche aufweist, dass eine Kantenlinie (172, 173) zwischen der Mantelfläche (162, 163) und dem konkaven Boden (178, 179) einen lotrechten

Abstand Ak zur Stirnseite des Koppelbolzens aufweist, der größer ist als ein lotrechter Abstand Ai eines inneren Bereichs des konkaven Bodens (178, 179), insbesondere den größten Abstand Amax des konkaven Bodens (178, 179) von der Stirnseite (160, 161) darstellt.

6. Koppelbolzen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsbereich der Mantelfläche (162, 163) der Aussparung (154, 155) zum konkaven Boden (178, 179) eine Verrundung (186, 187) aufweist.

7. Koppelbolzen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrundung (186, 187) eine Mittelpunktslinie (188, 189) aufweist, welche vorzugsweise in der Aussparung (154, 155) verläuft.

8. Koppelbolzen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelbolzen (150) an jeder Stirnseite (160, 161) eine Aussparung (154, 155) aufweist.

9. Koppelbolzen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle

Aussparungen (154, 155) im Wesentlichen gleich ausgebildet sind.

10. Koppelbolzen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelbolzen (150) aus einem Metall- Spritzguss-Material, insbesondere aus einem Metall- Pluverspritzguss- Material hergestellt wird.

11. Koppelbolzen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelbolzen (150) aus einem metallischen Material, insbesondere einem Aluminium- oder Magnesium-basierten Leichtmetall oder einer entsprechenden Leichtmetalllegierung besteht.

12. Werkzeugmaschine, insbesondere handgeführte Werkzeugmaschine mit einer Antriebsvorrichtung (20), welche mindestens eine Axialantriebsvorrichtung (22) zum Antrieb eines Werkzeugs (18) umfasst, wobei die Axialantriebvorrichtung (22) eine, ein Koppelglied (28) umfassende Bewegungsübertragungseinheit (30) und eine, einen Aufnahmebereich (46) und einen Kolbenbereich (54) mit einer Längsachse (52) aufweisende Kolbeneinheit (32) aufweist, wobei das Koppelglied (28) der Bewegungsübertragungseinheit (30) im Aufnahmebereich (46) mit der Kolbeneinheit (32) über einen Koppelbolzen (150) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche verbunden ist.

13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialantriebsvorrichtung (22) ein Schlagwerk (36), insbesondere ein Luftpolsterschlagwerk (38) ist, und dass die Kolbeneinheit (32a, 32b) ein Schlagwerkskolben (34) ist.

14. Herstellverfahren für einen Koppelbolzen nach mindestens einem der

Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelbolzen im Wesentlichen in einem spanlosen Fertigungsprozess hergestellt wird.

15. Herstellverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der spanlosen Fertigungsprozess zur Herstellung des Koppelbolzens ein Guss-, Spritz- Spritzguss-, Pulverspritzguss- oder Sinterprozess ist.

16. Herstellverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der spanlosen Fertigungsprozess zur Herstellung des Koppelbolzens ein Umformprozess ist.

Description:
Beschreibung

Titel

Koppelbolzen, Werkzeugmaschine und Herstellverfahren für einen Koppelbolzen

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Koppelbolzen einer beweglichen Gelenkvorrichtung, insbesondere eines Antriebsgelenks einer Kolbeneinheit, eine Werkzeugmaschine und ein Herstellverfahren für einen Koppelbolzen nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.

Es sind bereits Koppelbolzen in beweglichen Gelenkvorrichtungen, insbesondere in Antriebsgelenken von Kolbeneinheiten bekannt, welche eine Längserstreckung und einer im Wesentlichen quer zu dieser Längserstreckung verlaufenden Aufnahmebohrung zur Aufnahme eines Koppelgliedes der Gelenkvorrichtung bekannt. Die bekannten Gelenkvorrichtungen sind dabei vorzugsweise als Schaniergelenke ausgeführt. Die Gelenkvorrichtung verbindet dabei einen eingangsseitigen Gelenkarm mit einem ausgangsseitigen Gelenkarm. In bevorzugten Gelenkvorrichtungen ist der eingangsseitige Gelenkarm Koppelglied ausgeführt. Das Koppelglied ist vorzugsweise als ein angetriebenes, insbesondere schwenkbar angetriebenes Koppelglied ausgebildet. Der ausgangsseitige Gelenkarm ist in bevorzugten Ausführungen als eine Kolbeneinheit ausgeführt, welche über die Gelenkvorrichtung zu einer Im Wesentlichen axialen Oszillationsbewegung antreibbar ist. Eine derartige Gelenkvorrichtung kann auch als Antriebsgelenk einer Kolbeneinheit verstanden werden.

In einer bevorzugten, vielfach bekannten Ausführung ist eine Gelenkvorrichtung, insbesondere das Antriebsgelenk einer Kolbeneinheit, in Werkzeugmaschinen mit einer Antriebsvorrichtung, welche mindestens eine Axialantriebsvorrichtung zum Antrieb eines Werkzeugs umfasst, vorgesehen. Dabei weist die Axialantriebsvorrichtung eine, das Koppelglied umfassende Bewegungsübertragungseinheit auf. Ferner ist eine, einen Aufnahmebereich und einen Kolbenbereich mit einer Längsachse aufweisende Kolbeneinheit vorgesehen. Die bekannten Kolbeneinheiten, insbesondere die Kolbenbereiche der bekannten Kolbeneinheiten weisen dabei eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt auf, welche sich zylindersymmetrisch um die Längsachse erstreckt. Das Koppelglied der Bewegungsübertragungseinheit ist im Aufnahmebereich der Kolbeneinheit mit der Kolbeneinheit über den Koppelbolzen verbunden. Der Koppelbolzen weist dabei vorzugsweise eine zylindrische Grundgestalt mit einer

Bolzenlängsachse auf. Senkrecht zur Bolzenlängsachse ist dabei die Aufnahmebohrung vorgesehen, in welche das Koppelglied eingreifen kann. Diese Koppelbolzen werden im allgemeinen aus zylindrischen Lagerstiften mit oder ohne einer zusätzliche Drehbearbeitung einer Zylindermantelfläche hergestellt. Die Aufnahmebohrung wird vorzugsweise mittels einer nachträglichen Bohr- oder Fräsbearbeitung in den Lagerstift eingebracht.

Die Kolbeneinheit wird in der Regel in Werkzeugmaschinen mittels der Axialantriebsvorrichtung zu einer im Wesentlichen axialen Oszillationsbewegung angeregt. In den Umkehrpunkten dieser Oszillationsbewegung treten aufgrund der trägen Masse der bewegten Elemente sogenannte Trägheits- oder Massenkräfte auf, welche auf die Werkzeugmaschine in Form von Vibrationen zurückwirken können. Die Stärke der Massenkräfte hängt neben der Höhe der Geschwindigkeitsänderung in den Umkehrpunkten im Wesentlichen von der trägen Masse der bewegten Elemente selbst ab.

Es sind daher bereits Koppelbolzen bekannt, die in mindestens einer Stirnseite eine Aussparung aufweisen. Diese Aussparungen werden in einer nachträglichen Drehbearbeitung hergestellt, wodurch die Aussparung einen konischen Boden aufweist. Eine Konusspitze des konische Bodens weist dabei von der Stirnseite weg. Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Koppelbolzen mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass ein minimales Gewicht bei gleichzeitig hoher Belastbarkeit erreicht wird. Dazu weist der Koppelbolzen eine Längserstreckung und eine im Wesentlichen quer, insbesondere senkrecht zu dieser Längserstreckung verlaufende Aufnahmebohrung zur Aufnahme eines Koppelgliedes der Gelenkvorrichtung auf. Insbesondere Koppelbolzen für Gelenkvorrichtungen in

Werkzeugmaschinen, insbesondere in handgeführten Werkzeugmaschinen liegt die Längserstreckung in einem Bereich zwischen 5 und 40 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 30 mm. Vorzugsweise ist der Koppelbolzen insbesondere als im Wesentlichen zylindrischer oder konischer Lagerstift ausgeführt. Der bevorzugte Koppelbolzen weist dabei insbesondere eine, um eine in

Längserstreckung vorgesehene Bolzenlängsachse im Wesentlichen axialsymmetrische Außenkontur auf. Ein besonders niedriges Gewicht wird dadurch erreicht, dass der Koppelbolzen mindestens in einer Stirnseite eine, sich entlang der Längserstreckung ausdehnende Aussparung aufweist, welche durch einen - von der Stirnseite aus gesehen - konkaven Boden begrenzt ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Koppelbolzens wird erreicht, wenn der konkave Boden einen sattelförmigen und einen, zu einer Bohrungsachse der Aufnahmebohrung gekrümmten Oberflächenverlauf hat. Unter „sattelförmig" wird dabei insbesondere ein Oberflächenverlauf des konkaven Bodens verstanden, welcher entlang einer radialen Durchmessermesserrichtung eine zentrale

Längshöhenlinie aufweist, die im Wesentlichen parallel zur Stirnfläche verläuft und höher ist als die übrigen Längshöhenlinien. Um die Bolzenlängsachse konzentrische Umfangshöhenlinien weisen bei einem Umlauf einen sinusförmigen Verlauf auf. Vorzugsweise weisen die Umfangshöhenlinien Schnittpunkte mit der zentralen Längshöhenlinie auf. Unter „zur Bohrungsachse gekrümmf wird dabei insbesondere verstanden, dass der Oberflächenverlauf einen positiven Krümmungsradius um die Bohrungsachse der Aufnahmebohrung aufweist. Der konkaven Boden kann dabei insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu der Bolzenlängsachse orientiert sein.

Vorteilhaft kann die Belastbarkeit des erfindungsgemäßen Koppelbolzens dadurch beeinflusst werden, dass der konkave Boden einen im Wesentlichen konstanten, insbesondere in einem inneren, sich um die Bolzenlängsachse erstreckenden Innenbereich im Wesentlichen konstanten Querschnittsverlauf aufweist. Unter dem „Querschnittsverlauf' wird dabei insbesondere ein

Querschnitt entlang einer Schnittebene verstanden, in welcher die Bolzenlängsachse verläuft.

Eine besonders bevorzugte Ausführung eines erfindungsgemäßen Koppelbolzens weist eine weitgehend einheitlichen Querschnittsverlauf der

Wandstärke über den gesamten Koppelbolzen auf. Insbesondere Koppelbolzen für Gelenkvorrichtungen in Werkzeugmaschinen, insbesondere in handgeführten Werkzeugmaschinen, beispielsweise Koppelbolzen in Antriebsgelenken einer Kolbeneinheit von Werkzeugmaschinen, weisen typischerweise Wandstärken zwischen 0,5 und 3,0 mm, insbesondere zwischen 0,7 und 1,7 mm auf.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Koppelbolzens kann erreicht werden, wenn die Aussparung eine sie begrenzenden Mantelfläche, insbesondere eine sie begrenzende zylindrische Mantelfläche aufweist. Ferner eine Kantenlinie zwischen der Mantelfläche und dem konkaven

Boden einen Abstand Al von der Stirnfläche aufweist, der größer ist ein Abstand A2 eines inneren Bereichs des konkaven Bodens. Bevorzugterweise stellt der Abstand Al insbesondere der größte Abstand Amax des konkaven Bodens von der Stirnfläche dar.

Die Belastbarkeit des erfindungsgemäßen Koppelbolzens kann dadurch gesteigert werden, dass ein Übergangsbereich der Mantelfläche der Aussparung zum konkaven Boden eine Verrundung aufweist. Vorteilhafterweise weist die Verrundung insbesondere eine Mittelpunktslinie auf, welche vorzugsweise in der Aussparung verläuft. Insbesondere ist die Verrundung in Richtung auf die Bolzenlängsachse hin gekrümmt.

Eine besonders leichte Ausführung eines erfindungsgemäßen Koppelbolzens wird erreicht, wenn jede Stirnfläche eine Aussparung aufweist. In einer

Weiterentwicklung sind alle Aussparungen vorteilhafterweise im Wesentlichen gleich ausgebildet.

Eine besonders einfache Herstellung eines erfindungsgemäßen Koppelbolzens wird erreicht, wenn der Koppelbolzen aus einem Metall-Spritzguss- Material, insbesondere aus einem Metall- Pulverspritzguss- Material hergestellt wird.

Eine weitere vorteilhafte Reduktion der Masse des erfindungsgemäßen Koppelbolzens wird dadurch erreicht, dass der Koppelbolzen aus einem metallischen Material, insbesondere einem Aluminium- oder Magnesiumbasierten Leichtmetall oder einer entsprechend Leichtmetalllegierung besteht. Unter „entsprechender Leichtmetalllegierung" wird dabei insbesondere eine Legierung verstanden, deren wesentlicher Bestandteil ein Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder Magnesium ist.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer handgeführte Werkzeugmaschine mit einer Antriebsvorrichtung, welche mindestens eine Axialantriebsvorrichtung zum Antrieb eines Werkzeugs umfasst, wobei die Axialantriebvorrichtung eine, ein Koppelglied umfassende Bewegungsübertragungseinheit und eine, einen

Aufnahmebereich und einen Kolbenbereich mit einer Längsachse aufweisende Kolbeneinheit aufweist, wobei das Koppelglied der

Bewegungsübertragungseinheit im Aufnahmebereich mit der Kolbeneinheit über einen erfindungsgemäßen Koppelbolzen verbunden ist. Dadurch wird eine vorteilhafte Werkzeugmaschine erreicht, welche bei gleicher Leistungsfähigkeit der Axialantriebsvorrichtung zum Antrieb des Werkzeugs im vergleich zum Stand der Technik auf Grund der reduzierten bewegten trägen Masse geringeren Massenkräfte in den Umkehrpunkten der Oszillationsbewegung ausgesetzt ist. In einer bevorzugten Ausführung einer Werkzeugmaschine mit erfindungsgemäßem Koppelbolzen ist die axiale Antriebsvorrichtung ein Schlagwerk, insbesondere ein Luftpolsterschlagwerk. Die Kolbeneinheit ist dabei als ein Schlagwerkskolben ausgeführt.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine kann aber auch beispielsweise als eine Säge ausgeführt sein, in welcher die erfindungsgemäße Kolbeneinheit als axial oszillierende Werkzeugspindel eines Sägeantriebs ausgeführt ist. Darüber hinaus sind andere Ausführungen von Werkzeugmaschinen möglich, bei denen die erfindungsgemäße Kolbeneinheit vorteilhaft eingesetzt werden kann.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für einen erfindungsgemäßen Koppelbolzen, bei dem der Koppelbolzen im Wesentlichen in einem spanlosen Fertigungsprozess hergestellt wird.

In einer vorteilhaften Ausführung des Herstellverfahrens ist der spanlose Fertigungsprozess zur Herstellung des erfindungsgemäßen Koppelbolzens ein Guss-, Spritz-, Spritzguss-, Pulverspritzguss- oder Sinterprozess. Insbesondere kann der spanlose Fertigungsprozess eine Metall- Pulverspritzguss- Prozess sein. Dieser ist insbesondere auch unter der Bezeichnung M I M- Prozess bekannt.

In einer kostengünstigen Ausführung des Herstellverfahrens ist der spanlose Fertigungsprozess zur Herstellung des erfindungsgemäßen Koppelbolzens ein Umformprozess. Hier kommen insbesondere Kaltschlag-, Warmschlag- oder Tiefziehprozesse in Betracht.

Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische, teilgeschnittene Seitenansicht eines Bohrhammers

Figur 2 eine perspektivische Schnittansicht eines Koppelbolzens nach dem Stand der Technik Figur 3a eine perspektivische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Koppelbolzens

Figur 3b eine Schnittansicht des Koppelbolzens in der XZ-Ebene nach Figur 3a

Figur 3c eine Schnittansicht des Koppelbolzens in der XY- Ebene nach Figur 3a

Figur 4 Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Herstellverfahrens für einen Koppelbolzen nach Figur 3a

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Bohrhammers 10 als Beispiel einer Werkzeugmaschine 10a, insbesondere einer Handwerkzeugmaschine 10b.

Der Bohrhammer 10 weist ein Maschinengehäuse 12 auf. An einer vorderen Stirnseite 14 des Maschinengehäuses 12 ist ein Werkzeughalter 16 vorgesehen. Der Werkzeughalter 16 dient der Aufnahme, insbesondere der wechselbaren Aufnahme eines Werkzeugs 18.

Im Maschinengehäuse 12 ist eine Antriebsvorrichtung 20 angeordnet, welche eine Axialantriebsvorrichtung 22 umfasst. Dabei ist die Antriebsvorrichtung 20 zu einem Antrieb des Werkzeugs 18 mit diesem wirkverbunden. Die Antriebsvorrichtung 20 weist weiters einen Antriebsmotor 24, insbesondere einen Elektromotor 26 auf, welcher in Figur 1 nur angedeutet dargestellt ist. Die

Axialantriebsvorrichtung 22 setzt dabei eine Rotationsbewegung 100 des Antriebsmotors 24, 26 in eine Axialbewegung, insbesondere in eine im Wesentlichen axiale Oszillationsbewegung 102 um. Diese axiale Oszillationsbewegung 102 wird über ein Koppelglied 28 einer Bewegungsübertragungseinheit 30 auf eine Kolbeneinheit 32 übertragen. Das

Koppelglied 28 bildet dabei einen ersten Gelenkarm einer beispielhaften Gelenkvorrichtung 31.

Im Falle des Bohrhammers 10 ist die Kolbeneinheit 32 als ein Schlagwerkskolben 34 eines Schlagwerks 36, insbesondere eines Luftpolsterschlagwerks 38 ausgeführt. Die Kolbeneinheit 32 ist im vorliegenden Beispiel im Wesentlich zylindrisch um eine Längsachse 52 ausgebildet. Im Bohrhammer 10 ist die Kolbeneinheit 32 entlang einer Werkzeugachse 40 in einem Hammerrohr 42 axial beweglich aufgenommen. Die Längsachse 52 ist dabei im Wesentlichen koaxial mit der Werkzeugachse 40 ausgerichtet. Derartige

Schlagwerke 36, 38 sind hinreichend bekannt, so dass auf deren Darstellung bezüglich Aufbau und Funktionsweise an dieser Stelle verzichtet wird. Die Kolbeneinheit 32 bildet in diesem Beispiel einen zweiten Gelenkarm einer beispielhaften Gelenkvorrichtung 31.

Ein aus dem Hammerrohr 42 herausragender Endbereich 44 der Kolbeneinheit 32 ist als ein Aufnahmebereich 46 ausgeführt. Der Aufnahmebereich 46 weist eine Aufnahmebohrung 48 auf. In der Aufnahmebohrung 48 ist ein Koppelbolzen 50 aufgenommen. Der Koppelbolzen 50 ist dabei insbesondere drehbar beweglich in der Aufnahmebohrung gelagert. Das Koppelglied 28 der

Bewegungsübertragungseinheit 30 ist in einer hier nicht dargestellten Aufnahmebohrung im Koppelbolzen 50 aufgenommen. Auf diese Weise kann eine Bewegung des Koppelglieds 28, insbesondere eine durch die axiale Oszillationsbewegung 102 verursachte Schwenkbewegung des Koppelglieds 28, welche im Wesentlichen axial entlang der Werkzeugachse 40 verläuft, auf die

Kolbeneinheit 32 übertragen werden. Der Koppelbolzen 50 verbindet somit den ersten Gelenkarm mit dem zweiten Gelenkarm der beispielhaften Gelenkvorrichtung 31.

Fig. 2 zeigt einen Koppelbolzen 50 mit beidseits stirnseitigen Aussparungen 54,

55 nach dem Stand der Technik. Der Koppelbolzen 50 weist im vorliegenden Beispiel eine vorwiegend zylindrische Grundgestalt 56 mit einer Längserstreckung 57 auf. Dabei erstreckt sich die zylindrische Grundgestalt 56 über die Längserstreckung 57 entlang einer Bolzenlängsachse 58, welche der Koppelbolzen 50 annährend zylindersymmetrisch umschließt. Die zylindrische

Grundgestalt 56 weist zwei Stirnseiten 60, 61 auf, in welchen jeweils eine der Aussparungen 54, 55 vorgesehen ist. Da die Aussparungen 54, 55 gemäß Fig. 2 analog, insbesondere im Wesentlichen gleich ausgeführt sind, wird im Weiteren nur eine der Aussparungen 54 beschrieben. Die Beschreibung ist analog auf die andere Aussparung 55 übertragbar. Die Aussparung 54 erstreckt sich von einer Stirnseite 60 des Koppelbolzens 50 in dessen Innere. Dabei weist die Aussparung 54 eine zylindrische Mantelfläche 62 auf, welche sich weitgehend symmetrisch um die Bolzenlängsachse 58 erstreckt. Auf einer der Stirnseite 60 abgewandten Seite ist die Aussparung 54 durch einen konisch geformten Boden 64, insbesondere durch eine konische Bodenfläche 66 begrenzt. Die konische Bodenfläche 66 weist insbesondere eine Konusspitze 68 auf, welche im Wesentlichen auf der Bolzenlängsachse 58 angeordnet ist. Darüber hinaus weist die Konusspitze 68 einen von der Stirnseite 60 aus gesehen lotrechten Abstand Al von der Stirnseite 60, insbesondere von einer stirnseitigen Begrenzungsfläche 70 auf, welcher dem maximalen lotrechten Abstand Amax eines beliebigen Punktes auf der konischen Bodenfläche 66 von der Stirnseite 60 im Wesentlichen entspricht. Die zylindrische Mantelfläche 62 der Aussparung 54 wird vom konischen geformten Boden 66 durch eine im Wesentlichen scharfe Kantenlinie 72 separiert. Insbesondere stoßen die zylindrische Mantelfläche 62 und die konische Bodenfläche 66 an der Kantenlinie 72 aneinander.

Quer zur Längserstreckung 57, insbesondere senkrecht zur Längserstreckung 57 ist im Koppelbolzen 50 eine Aufnahmebohrung 74 vorgesehen. Die

Aufnahmebohrung 74 weist eine Bohrungsachse 75 auf und dient der Aufnahme eines Endbereichs des Koppelglieds 28 der Bewegungsübertragungseinheit 30. Im vorliegenden Beispiel ist die Aufnahmebohrung 74 im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt. Je nach Ausführung des Koppelglieds 28 kann jedoch auch eine von der Zylinderform abweichende Gestalt der Aufnahmebohrung 74 vorteilhaft sein. An ihren Enden weist die Aufnahmebohrung 74 jeweils eine Anfasung 76 auf. Die Anfasung 76 ist im vorliegenden Beispiel im Wesentlichen konisch ausgeführt.

Fig. 3a zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Koppelbolzens 150. Gleiche oder gleichwirkende Merkmale erhalten dabei um 100 erhöhte Bezugszeichen.

Analog zum bekannten Koppelbolzen 50 nach dem Stand der Technik weist der erfindungsgemäße Koppelbolzen 150 im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a eine zylindrische Grundgestalt mit einer Bolzenlängsachse 158 und zwei Stirnseiten 160, 161 auf. In jeder der Stirnseiten 160, 161 ist eine Aussparung 154, 155 vorgesehen. Diese sind im vorliegenden Beispiel symmetrisch ausgebildet, so dass auch hier nur eine der Aussparungen 154, 155 im Detail beschrieben wird. Die Beschreibung der Aussparung 154 ist in analoger weise auf die Aussparung 155 übertragbar. Gleiche Merkmale der Aussparung 155 erhalten dabei um „1" erhöhte Bezugszeichen, welche nicht in allen Fällen im Einzelnen in den Abbildungen dargestellt sind.

Die Aussparung 154 weist eine zylindrische Mantelfläche 162 und einen - von der Stirnseite 160 aus gesehen - im Wesentlichen konkaven Boden 178, insbesondere eine konkave Bodenfläche 180 auf. Der konkave Boden 178 ist dabei in das Innere der Aussparung 154 hinein gekrümmt. Insbesondere weist der konkave Boden 178 eine in einem Innenbereich seiner Oberfläche vorgesehen lotrechten Abstand Al von der Stirnseite 160 auf, welcher dem minimal vorgesehenen Abstand Amin entspricht. Im vorliegenden Beispiel liegen die Punkte mit minimale Abstand Amin zur Stirnseite 160 im Wesentlichen auf einer geraden Längshöhenlinie 182. Diese Längshöhenlinie 182 schneidet die Bolzenlängsachse 158 und erstreckt sich im Wesentlichen über den gesamten konkaven Boden 178. Um die Bolzenlängsachse 158 im Wesentlichen konzentrisch verlaufende Umfangshöhenlinien 194 verlaufen im Wesentlichen sinusförmig. Diese schneiden die Längshöhenlinie 182 an ihren Maxima. Der konkave Boden 178 erhält auf diese Weise einen im Wesentlichen sattelförmigen Oberflächenverlauf 184. Insbesondere ist sattelförmige Oberflächenverlauf 184 nach Fig. 3a zur Bohrungsachse 175 der Aufnahmebohrung 174 gekrümmt.

Im Übergang zwischen der zylindrischen Mantelfläche 162 und dem konkaven Boden 178 ist weiters eine Verrundung 186 vorgesehen. Diese Verrundung 186 weist im vorliegenden Beispiel einen weitgehend über den Umfang konstanten Verrundungsradius Rv auf. Insbesondere liegt der Mittelpunkt eines jeden

Verrundungsradius Rv auf einer Mittelpunktslinie 188, welche im Inneren der Aussparung 160 verläuft. Die Verrundung 186 hat zur Folge, dass keine scharfe Kantenlinie zwischen der zylindrische Mantelfläche 162 und dem konkaven Boden 178 ausgebildet wird. Fig. 3b zeigt einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Koppelbolzen 150 als Aufsicht auf die X-Z- Ebene nach Fig. 3a. In dieser Ansicht ist der sattelförmige Oberflächenverlauf 184, 185 des konkaven Bodens 178, 179 der Aussparungen 160, 161 deutlich zu erkennen. Der konkave Boden 178 beider Aussparungen 160, 161 fasst die Aufnahmebohrung 174 nahezu zylindrisch ein. Dieser Schnitt zeigt insbesondere auch einen annährend konstanten Verlauf einer Wandstärke 190. Typische Wandstärken 190 liegen dabei im Bereich zwischen 0,5 und 3,0 Millimetern, vorzugsweise zwischen 0,7 und 1,7 Millimetern. Im vorliegenden Beispiel weicht die Wandstärke 190 nur im Bereich der Verrundungen 186, 187 stärker von ihrem ansonsten konstanten Verlauf ab, so dass im Wesentlichen von ein konstanter Querschnittverlauf (192) der Wandstärke (190) erreicht wird.

Fig. 3c zeigt einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Koppelbolzen 150 als Aufsicht auf die X-Y-Ebene nach Fig. 3a. In dieser Darstellung ist insbesondere ein im Wesentlichen gerader, annährend parallel zur Ausnahmebohrung 174 orientierter Verlauf der Höhenlinien 182, 183 der Punkte mit minimalem Abstand Al zur jeweiligen Stirnseite 160, 161 zu erkennen. Lediglich im Bereich der Verrundungen 186, 187 weichen die Abstände Al zu noch kleineren Werten hin ab. In der Darstellung nach Fig. 3c erscheinen die Aussparungen als verrundete Zylinder, während aus Fig. 3b der sattelförmige Oberflächenverlauf 184, 185 der erfindungsgemäßen Aussparungen 154, 155 klar zu erkennen ist.

In besonders bevorzugten Ausführungen ist der erfindungsgemäße Koppelbolzen 150 aus einem aus einem Metall-Spritzguss- Material, insbesondere aus einem Metall- Pulverspritzguss- Material gefertigt. In weiteren Weiterentwicklungen ist

Koppelbolzen aus einem metallischen Material, insbesondere einem Aluminiumoder Magnesium-basierten Leichtmetall oder einer entsprechenden Leichtmetalllegierung hergestellt.

Fig. 4 zeigt dazu einen schematischen Ablauf eines Herstellverfahrens für einen erfindungsgemäßen Koppelbolzen 150. Einem Herstellprozess 202 wird dabei ein Rohmaterial 200, beispielsweise ein Metallpulver, eine Metallschmelze oder ein Rohling 200 zugeführt. Der Herstellprozess 202 ist dabei als ein Guss-, Spritz-, Spritzguss-, Pulverspritzguss- oder Sinterprozess, insbesondere ein sogenannter MIM-Prozess ausgeführt. Alternativ kann der Herstellprozess 202 in einer Variante auch ein Umformprozess sein.

In einer bevorzugten Ausführung des Herstellverfahrens ist der Herstellprozess 202 der einzige Prozessschritt. In diesem Fall kann dem Herstellprozess 202 direkt der erfindungsgemäße Koppelbolzen 150 als Prozessergebnis 204 entnommen werden.

In einer alternativen Ausführung des Herstellverfahrens ist dem Herstellprozess 202 mindestens ein Nachbearbeitungsprozess 206 nachgelagert. Der

Nachbearbeitungsprozess 206 nimmt dabei das Prozessergebnis 204 im Eingang auf und liefert das Prozessergebnis 204'. Dieses Prozessergebnis 204' stellt dabei den erfindungsgemäßen Koppelbolzen 150 dar.