DE10025370A1

DE10025370A1 - Teleskopvorrichtung zur Drehmomentübertragung

Info

Publication number: DE10025370A1
Application number: DE2000125370
Authority: DE
Inventors: Richard Baier; Hans-Werner Krempels
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2001-11-29

Abstract

Bei einer Teleskopvorrichtung zur Drehmomentübertragung, mit einer Welle (1) mit polygonalem Querschnitt, einer die Welle (1) in einem Abstand konzentrisch umgebenden Hülse (2) und mehreren in dem Abstand angeordneten Reihen von Wälzkörpern (5), über welche die Welle (1) innerhalb der Hülse (2) längsverschieblich geführt ist, befindet sich in dem Abstand zusätzlich ein federndes, auf die Wälzkörper (5) einwirkendes Verspannungsmittel. Erfindungsgemäß ist das Verspannungsmittel als eine die Welle (1) umgebende gewellte Laufbahnschiene (3) für die Wälzkörper (5) ausgebildet.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Teleskopvorrichtung zur Drehmomentübertragung, mit einer Welle mit polygonalem Querschnitt, einer die Welle in einem Albstand konzentrisch umgebenden Hülse und mehreren in dem Abstand angeordneten Reihen von Wälzkörpern, über welche die Welle innerhalb der Hülse längsver schieblich geführt ist, wobei in dem Abstand zusätzlich ein federndes, auf die Wälzkörper einwirkendes Verspannungsmittel angeordnet ist.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Vorrichtungen werden in Bereichen eingesetzt, in denen ein Drehmoment von einer Welle über deren spielfreie Lagerung in einer Hülse auf diese übertragen werden soll, wobei gleichzeitig eine lineare Verschiebung der Teile relativ zueinander möglich ist. Teleskopvorrichtungen werden bei spielsweise in Kraftfahrzeugen für die teleskopische Versteilung von Lenksäu len oder für Schaltsysteme eingebaut.

Aus der Druckschrift EP 0 281 723 B1 ist eine Vorrichtung der eingangs ge nannten Art bekannt. Dort sind an den vier Seiten einer Vierkantwelle als Wälzkörper Rollen in Reihen angeordnet, die sich einerseits an der inneren Oberfläche der Hülse und andererseits an einem an jeder Seite der Welle an geordneten Wälzbett abrollbar abstützen. Jedes Wälzbett ist an seiner von den Rollen abgewandten Seite über ein als Plattenfeder ausgebildetes Verspan nungsmittel an der Welle abgestützt. Daher ergibt sich hier eine konstruktiv sehr aufwendige Ausführung, mit der auch eine komplizierte Montage verbun den ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine konstruktiv vereinfachte Tele skopvorrichtung zu schaffen. Diese soll es ermöglichen, einen unbegrenzten Hub einer Welle gegenüber einer Hülse auszuführen, in der die Welle gelagert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verspan nungsmittel als eine die Welle umgebende gewellte Laufbahnschiene für die Wälzkörper ausgebildet ist. Die Laufbahnschiene kann ein spanlos hergestell tes Blechbauteil sein. Auf diese Weise braucht zwischen der Welle und der Hülse nur ein einziges, einfach herstellbares Bauteil für die vorgespannte spielfreie Anordnung der Wälzkörper eingesetzt zu werden. Für ein gutes Fe derungsverhalten und eine leichte Herstellbarkeit kann die Laufbahnschiene an einer Umfangsstelle eine in Längsrichtung durchgehende Schlitzöffnung auf weisen.

Als Wälzkörper können Kugeln verwendet werden. Diese können in geschlos senen Umläufen angeordnet sein, wobei an den Längsseiten der Welle für je den Umlauf eine Laufbahn für tragende Kugeln und eine Laufbahn für rücklau fende Kugeln an der Laufbahnschiene ausgebildet ist.

An den beiden Stirnseiten der Laufbahnschiene können Käfigdruckstücke an grenzen, in welchen Umlenkbahnen für die Umlenkung der Kugeln aus der Laufbahn für tragende Kugeln in die Laufbahn für rücklaufende Kugeln eines jeweiligen Umlaufs ausgebildet sind. Die Käfigdruckstücke können jeweils aus einem Kunststoff bestehen.

Die Laufbahnschiene mit ihren in den Bereichen der Laufbahnen für die rück laufenden Kugeln befindlichen gewellten Außenseiten kann an der Innenwand der Hülse radial abgestützt sein. Dementsprechend kann die Laufbahnschiene mit ihren in den Bereichen der Laufbahnen für die tragenden Kugeln befindli chen gewellten Außenseiten zu der Innenwand der Hülse mit einem die fe dernde Verlagerung der Laufbahnschiene ermöglichenden Spiel angeordnet sein.

Typische Merkmale einer solchen Teleskopvorrichtung sind die als Käfigdruck stücke bezeichneten Kunststoffenden, welche die Umlenkbahnen enthalten. Pro Seite einer Vierkantwelle können an jedem Hülsenende zwei Umlenkbah nen vorgesehen sein. Damit ergänzen die Kunststoffenden die als Blechum formteil ausgebildete Laufbahnschiene mit den Laufbahnen für die Kugeln. Über die Umlenkbahnen der Kunststoffenden werden jeweils eine Laufbahn für tragende Kugeln und eine Laufbahn für rücklaufende Kugeln zu einer endlosen Kugelumlaufbahn verbunden.

Die Kunststoffenden haben die Funktion, die Übertragung von überlagerten Drehmomenten zu ermöglichen. Sie übertragen also auch höhere Drehmo mente, bei denen eine höchstzulässige Last pro Kugel überschritten wird, und ermöglichen einen formschlüssigen Kontakt zwischen der Welle und der Hülse. Dabei federn die Laufbahnen der tragenden Kugeln aus und verhindern auf diese Weise eine Überlastung der Kugeln. Die Höhe des übertragbaren Drehmomentes hängt damit nicht mehr von der Hertzschen Pressung an den Kugeln ab, sondern von der Flächenpressung an den Kunststoffenden. Hierbei wird aus der Rollreibung eine Gleitreibung.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Teleskopvorrichtung, jedoch ohne Darstellung der Welle, in einem Längsschnitt;

Fig. 2 die Hülse der Teleskopvorrichtung mit einem darin ange ordneten Käfigdruckstück in einem Querschnitt gemäß Li nie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 die Teleskopvorrichtung mit einer Welle in einem der Linie III-III der Fig. 1 entsprechenden Querschnitt;

Fig. 4 die Laufbahnschiene der Teleskopvorrichtung in einem Querschnitt wie in Fig. 3.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Eine erfindungsgemäße Teleskopvorrichtung enthält eine Welle 1 mit quadrati schem Querschnitt und eine die Welle 1 in einem Abstand konzentrisch umge bende Hülse 2. In dem Abstand ist eine Laufbahnschiene 3 angeordnet, die als Blechformteil gebildet ist und an einer Umfangsstelle eine in Längsrichtung durchgehende Schlitzöffnung 4 aufweist. Die Laufbahnschiene 3 ist so geformt, dass sie für jede Seite der Welle 1 vier parallele Laufbahnen für Kugeln 5 auf weist. In jeder Laufbahn sind die Kugeln 5 in jeweils einer Reihe angeordnet. In Fig. 3 kann man als äußere Laufbahnen einer Seite der Welle 1 zwei Lauf bahnen 6 für tragende Kugeln 4 und dazwischen zwei Laufbahnen 7 für rück laufende Kugeln erkennen.

An den beiden Stirnseiten der Laufbahnschiene 3, die in die Verschieberich tung weisen, grenzen Käfigdruckstücke 8 an, in denen Umlenkbahnen 9 eingeformt sind. Eine Umlenkbahn 9 verbindet jeweils eine Laufbahn 6 für tragen de Kugeln 5 mit einer Laufbahn 7 für rücklaufende Kugeln 5 an einem Ende der Laufbahnschiene 3. Auf diese Weise sind für jede Seite der im Querschnitt quadratischen Welle 1 zwei endlose Kugelumläufe gebildet.

Bezugszeichenliste

1

Welle

2

Hülse

3

Laufbahnschiene

4

Schlitzöffnung

5

Kugel

6

Laufbahn für tragende Kugeln

7

Laufbahn für rücklaufende Kugeln

8

Käfigdruckstück

9

Umlenkbahn

Claims

1. Teleskopvorrichtung zur Drehmomentübertragung, mit einer Welle (1) mit polygonalem Querschnitt, einer die Welle (1) in einem Abstand kon zentrisch umgebenden Hülse (2) und mehreren in dem Abstand ange ordneten Reihen von Wälzkörpern, über welche die Welle (1) innerhalb der Hülse (2) längsverschieblich geführt ist, wobei in dem Abstand zu sätzlich ein federndes, auf die Wälzkörper einwirkendes Verspan nungsmittel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ver spannungsmittel als eine die Welle (1) umgebende gewellte Laufbahn schiene (3) für die Wälzkörper ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauf bahnschiene (3) ein spanlos hergestelltes Blechbauteil ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauf bahnschiene (3) an einer Umfangsstelle eine in Längsrichtung durchge hende Schlitzöffnung (4) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper Kugeln (5) sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ku geln (5) in geschlossenen Umläufen angeordnet sind, wobei an den Längsseiten der Welle (1) für jeden Umlauf eine Laufbahn (6) für tragende Kugeln (5) und eine Laufbahn (7) für rücklaufende Kugeln (5) an der Laufbahnschiene (3) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Stirnseiten der Laufbahnschiene (3) Käfigdruckstücke (8) an grenzen, in welchen Umlenkbahnen (9) für die Umlenkung der kugeln (5) aus der Laufbahn (6) für tragende Kugeln (5) in die Laufbahn (7) für rücklaufende Kugeln (5) eines jeweiligen Umlaufs ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kä figdruckstücke (8) jeweils aus einem Kunststoff bestehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauf bahnschiene (3) mit ihren in den Bereichen der Laufbahnen (7) für die rücklaufenden Kugeln (5) befindlichen gewellten Außenseiten an der In nenwand der Hülse (2) radial abgestützt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauf bahnschiene (3) mit ihren in den Bereichen der Laufbahnen (6) für die tragenden Kugeln (5) befindlichen gewellten Außenseiten zu der Innen wand der Hülse (2) mit einem die federnde Verlagerung der Laufbahn schiene (3) ermöglichenden Spiel angeordnet ist.