DE1219291B

DE1219291B - Axial verschiebbare Verbindung von Welle und Nabe

Info

Publication number: DE1219291B
Application number: DER30819A
Authority: DE
Inventors: Willi Zeidler
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1961-07-25
Filing date: 1961-07-25
Publication date: 1966-06-16

Description

Axial verschiebbare Verbindung von Welle und Nabe Die Erfindung bezieht sich auf eine axial verschiebbare Verbindung von Welle und Nabe, beispielsweise für Teleskopgelenkwellen, bestehend aus einem hülsenförmigen Nabenteil und einem in diesem axial verschiebbaren Wellenteil, zwischen denen mehrere Kugelreihen in in Achsrichtung angeordneten Laufrillen und zu beiden Seiten einer Kugelreihe unter Vorspannung eingebrachte formelastische Wälzkörper angeordnet sind.
Verbindungselemente dieser Art sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Die zwischen dem Naben- und Wellenteil unter Vorspannung eingesetzten, z. B. aus elastischen Kugeln bestehenden Wälzkörper begrenzen jede der Kugelreihen beiderseits derart, daß sie als Klemm- und Mitnehmerorgane für die Kugelreihen bei allen Drehrichtungsänderungen und auch bei vergleichsweise großen Herstellungstoleranzen eine exakte und synchrone Mitnahme der Kugeln gewährleisten.
Diesen bekannten Wälzkörpern ist jedoch der Nachteil gemeinsam, daß durch sie das Dichtungs-und Schmierproblem für die Kugelreihen in keiner Weise berücksichtigt worden ist, d. h. das Eindringen von Staub zwischen die Kugeln kann durch die bisher bekannten Wälzkörper ebenso wenig verhindert werden wie das Auslaufen der Schmiermittel.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine axial verschiebbare Verbindung von Welle und Nabe zu schaffen, bei der die die einzelnen Kugelreihen begrenzenden formelastischen Wälzkörper nicht nur als Klemm-und Mitnehmerorgane wirksam sind, sondern auch die sehr wichtige Funktion eines Dichtungsorgans übernehmen.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die formelastischen Wälzkörper jeweils aus einer zum Ring geschlossenen, in den Spalt zwischen Naben- und Wellenteil eingebrachten Schraubenfeder bzw. einem O-Ring bestehen. Im Gegensatz zum kugelförmigen Wälzkörper wird durch die Schraubenfeder bzw. den O-Ring eine durchgehende Dichtanlage des Wälzkörpers sowohl gegen den Wellen- als auch gegen den Nabenteil geschaffen.
Vorteilhaft läßt man die Schraubenfeder oder den O-Ring mit Druckbolzen zusammenwirken, die ihrerseits unmittelbar gegen die Kugeln anliegen.
Zweckmäßig sind die Druckbolzen mit einem Flansch verbunden, wobei dieser Flansch als zusammenhängender Ring ausgebildet sein kann, der mit den darin sitzenden Druckbolzen aus einem einheitlichen Kunststoff-Formteil besteht. Auch der Flansch trägt wesentlich dazu bei, daß die Kugelreihen gegenüber Staub von außen und Schmiermittelverlust abgeschirmt sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt F i g. 1 eine axial verschiebbare Verbindung von Welle und Nabe mit zu beiden Seiten der Kugelreihen angeordneten Schraubenfedern bzw. O-Ringen und zwischengeschalteten Druckbolzen im Längsschnitt, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-II in F i g. 1, F i g. 3 einen Ringflansch mit aufgesetzten Druckbolzen im Querschnitt, und F i g. 4 einen Ringflansch mit Druckbolzen in Ansicht.
Bei der Verbindung von Welle und Nabe sind - jeweils als Ganzes - mit 1 der Wellenteil, mit 2 der Nabenteil und mit 3 die Kugelreihen bezeichnet. Der Wellenteil besteht aus der eigentlichen Welle 1, die ein mit Laufrillen bzw. Laufbahnen 4 ausgestattetes Einsatzstück 5 trägt, das beispielsweise durch Schweißen auf der Welle befestigt ist.
Der Nabenteil besteht im wesentlichen aus dem Außenrohr 2, mit dem ein wellenförmig gestaltetes Einsatzstück 6, beispielsweise aus Blech oder Kunststoff bestehend, fest verbunden ist. Auf diese Weise entstehen zwischen Wellen- und Nabenteil Laufbahnen 4, 7 für die einzelnen Kugelreihen 3, in denen die aus Stahl bestehenden Kugeln mit dem üblichen Spiel eingebracht sind.
Um eine einwandfreie synchrone Bewegung der einzelnen Kugelreihen entsprechend den Längenänderungen der Kugelführung zu erreichen und zu vermeiden, daß sich die Kugeln ungewollt und unbeabsichtigt bewegen, sind zu beiden Seiten jeder Kugelreihe Druckbolzen 11 und 12 angeordnet, die im gezeichneten Falle jeweils über' einen Ringflansch 13 bzw. 14 verbunden sind. Aus herstellungstechnischen und kostensparenden Gründen sind der Druckbolzen 11,12 sowie der Ringflansch 13,14 aus einem einheitlichen, vorzugsweise einstöckigen Kunststoffkörper gefertigt. Mit dem Druckbolzen 11, 12 bzw. dem Ringflansch 13, 14 wirken Schraubenfedern bzw. O-Ringe 15,16 zusammen, die wie üblich eingebaut sind, d. h. unter Vorspannung den Spalt zwischen dem Nabenteil2 und dem Wellenteil 1 ausfüllen.
Wie sich wohl ohne weiteres ergibt, wird durch die O-Ringe 15,16 eine mit den Axialverschiebungen des Wellen- und Nabenteils absolut synchrone Steuerung der Bewegungen der Kugelreihen erzielt, so daß sich für das ganze System der Kugelführung auch bei großen Belastungen, also großen Drehmomenten, ein leichter Lauf und damit ein guter Wirkungsgrad ergibt.
Ferner hat die Verwendung der O-Ringe noch den Vorteil, daß sie gleichzeitig auch die Funktion der Abdichtung übernehmen, so daß besondere Dichtungsorgane fortfallen können und zum anderen Schmiermittelverluste und/oder das Eindringen von Staub vermieden sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Axial verschiebbare Verbindung von Welle und Nabe, beispielsweise für Teleskopgelenkwellen, bestehend aus einem hülsenförmigen Nabenteil und einem in diesem axial verschiebbar angeordneten Wellenteil, zwischen denen mehrere Kugelreihen in in Achsrichtung angeordneten Laufrillen und zu beiden Seiten einer jeden Kugelreihe unter Vorspannung eingebrachte formelastische Wälzkörper angeordnet sind, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die formelastische Wälzkörper jeweils aus einer zum Ring geschlossenen, in den Spalt zwischen Naben- und Wellenteil (1, 2) eingebrachten Schraubenfeder bzw. einem O-Ring (15,16) bestehen.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder bzw. der O-Ring (15, 16) unter Zwischenschaltung von Druckbolzen (11 bis 14) mit den Kugelreihen (3) zusammenwirken.
3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbolzen (11, 12) untereinander über je einen Flansch (13, 14) verbunden sind, der vorzugsweise, und zwar zusammen mit den Druckbolzen (11, 12) einen einheitlichen Kunststoff-Formkörper bildet.
4. Verbindung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (15, 16) derart zwischen Naben- und Wellenteil (1, 2) angeordnet ist, daß eine Abdichtung der Kugelführung nach außen möglich ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 904 613; französische Patentschriften Nr. 930 286, 946 559; belgische Patentschrift Nr. 524 363; USA.-Patentschrift Nr. 2 400 374.