DE1264883B

DE1264883B - Axial verschiebbare, biegsame Wellenkupplung

Info

Publication number: DE1264883B
Application number: DEB89645A
Authority: DE
Inventors: Richard L Smirl
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1965-12-15
Filing date: 1966-11-02
Publication date: 1968-03-28

Description

Axial verschiebbare, biegsame Wellenkupplung Die Erfindung betrifft eine axial verschiebbare, biegsame Wellenkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeugsteuergestänge, die durch eine Keilverzahnung mit einem im äußeren Ende der Verzahnung reduzierten Abschnitt verbunden ist.
- Diese bekannten - Wellenkupplungen finden vornehmlich bei Lenksäulen von -Kraftfahrzeugen oder dergleichen Verwendung, Wobei im hohen Maße eine spielfreie, d. h. kraftschlüssige Verbindung gefordert wird. Auf alle Fälle muß verhindert werden, daß die biegsame Verbindung der Kupplungsteile ein derartiges Spiel aufweist,'-däß etwaige über das Lenkrad eingeleitete erst mit erheblicher Verzögerung wirksam werden.
Mit den bekannten Wellenkupplungen ist diese Forderung nicht mit -leizter Sicherheit gewährleistet, zumal deswegen nicht, weil mit zunehmender Betriebsdauer ein normaler mechanischer Verschleiß unausbleiblich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere unter Berücksichtigung dieser Abnutzung eine axial verschiebbare, biegsame Wellenkupplung so auszubilden, daß praktisch eine nahezu kraftschlüssige, d. h. spielfreie Verbindung der Kupplungsteile gewährleistet ist.
Zum Lösen dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Ende der Keilverzahnung elastische Finger aufweist, die sich am Grund der Verzahnung des anderen Kupplungsteiles abstützen.
Diese Anordnung verbürgt in der Tat die nach der Erfindung angestrebte spielfreie Verbindung, wie es insbesondere aus der nachstehenden Zeichnungsbeschreibung hervorgeht. Diese Zeichnung hat ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Inhalt. Es zeigt F i g. 1 einen- Längsschnitt, F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 in vergrößertem Maßstab einen weiteren Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 1, F i g. 4 einen Teilschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3.
Die insbesondere in F i g. 1 gezeigte, axial verschiebbare und biegsame Wellenkupplung ist für den Einbau in ein Kraftfahrzeug für eine einziehbare Lenksäule gedacht.
Die insbesondere in Betracht stehende biegsame Wellenkupplung ist zur Bildung einer Endspiel verhindernden biegsamen Verbindung in einem mittleren Steuergestänge A vorgesehen. Das Gestänge A ist von einem Rohr B umgeben, das gegenüber einer Dreh-und gegenüber einer Längsbewegung arretiert ist. Zwischen dem Rohr B und dem Steuergestänge A ist ein Teleskopschaltrohr C eingesetzt, das teilweise durch eine Buchse 11 gehalten wird. Bei dieser Anwendungsart ist das Ende des einen Teils des Steuergestänges in der Lage, eine axiale, teleskopartige Bewegung zwischen den mit E bezeichneten Endlagen auszuführen. Das Steuergestänge muß sowohl in jeder beliebigen Zwischenlage als auch in den Endlagen in der Lage sein, den Drehantrieb, d. h. den z. B. vom Lenkrad kommenden Lenkausschlag, zu übertragen, damit das Steuer-»Gefühl« nicht beeinträchtigt wird.
Das Steuergestänge A umfaßt insbesondere einen ersten Kupplungsteil 14, der einen zweiten Kupplungsteil 15 aufnimmt. Die Kupplungsteile 14,15 stehen durch eine biegsame Keilverbindung D miteinander in Verbindung. Die Verbindung D stellt eine in den F i g. 2 bis 4 veranschaulichte Keilverzahnung 22 dar, die auf dem Umfang des Kupplungsteils 15 angeordnete Zähne 20 aufweist, die von einer äußeren zylindrischen Fläche 18 des Kupplungsteils 15 radial nach außen vorstehen. Die Zähne 20 erstrecken sich in der Längsrichtung und parallel zur mittleren Achse 17 des zweiten Kupplungsteils 15 und können mit mehreren auf dem Umfang einer inneren zylindrischen Oberfläche 19 des ersten Kupplungsteils 14 angeordneten Keilnuten 21 zusammenarbeiten. Die Keilnuten 21 werden durch Stege 24 getrennt, die den Zähnen 20 gegenüber angeordnet sind: Die Zähne 20 besitzen gegenüberliegende, in der Längsrichtung verlaufende Zahnflanken 20 a. Jede radiale Zahnflanke 20 a der Zähne 20 ist durch eine flache Oberfläche 20 b begrenzt, die den Zahnfirst bildet. Die verbleibenden Teile, der Fläche 1-$ zwischen den Zähnen 20. bilden jeweils Täler, Die Keilnuten 21 unterbrechen die Oberfläche, 1.9 und sind jeweils mit in der Längsrichtung verlaufenden Flanken 21 a versehen, die in ihrer Querausdehnung ebenfalls allgemein radial gerichtet sind. Die Flanken 21 a entsprechen in ihrer Form den Zahnflanken 20 a der Zähne 20 und stehen über einien_1Vutengrnnd ,21 b miteinander in Verbindung.
Das Ende der Keilverzahnung 22 besitzt elastische Finger ,23 (s, F i g, 4), welche sieh uac_h außen oder in der Längsrichtung von einem Ende 14 a forterstrecken. Die Finger 23 können vorzugsweise dadurch hergestellt werden,.. daß- im Bereich 14 a des ersten Kupplungsteils 14 dessen Material bis zu einem Durchmesser 25 entfernt wird, der etwas kleiner ist als der Durchmesser 26, welcher vom Nuten prund 21 b der Keilnuten 21 -gebildet wird. Die Finger 23 können sich also frei nach innen in Richtung auf die Längsachse 17 zu biegen, ohne hieraus irgendwie gehindert zu werden. pie Finger 23 können fernerhin äußere Enden 23 a aufweisen, die von dem durch den Zahnfirst 20 b der Zähne 20 gebildeten Durchmesser 29 leicht nach innen -auf Abstand gehalten sind, was bei 28 in. F i g. 4 in, gestrichelten Linien gezeigt isst. Beim Zusammenbau der Kupplungsteile 14 und 15 werden die elastischen Finger 23 durch die Berührung mit den Zähnen 20 leicht nach außen durchgebogen. und nehmen die in F i g. 4 in voll ausgezogenen Linien gezeigte Stellung ein. Die sich ergebende Wirkung besteht darin, daß die radial gerichteten Flanken 21 a, die mix den Fingern 23 zusammenarbeiten, elastisch gegen die Zahnflanken 2.0 a riet Zähne 20 zur Anlage gelangen, wobei jegliche Größentoleranzen Oder loses Spiel 30 dazwischen im wesentlichen ausgeschaltet wird, also die Kupplungsteile 14 und 15 vom Spiel befreit werden.
Die Kupplungsteile 14 und 15 können auch mit Fingern ausgestattet sein, die sich jeweils elastisch auf den anderen Körper zu erstrecken, oder es kann im Gegensatz au der bevorzugten Ausführungsfarm der zweite innere Kupplungsteil 15 der einzige Körper sein, der mit elastischen Fingern versehen ist.

Claims

Patentanspruch: Axial verschiebbare, biegsame Wellenkupplung; insbesondere für Kraftfahrzeugsteuergestänge, die durch eine Keilverzahnung mit einem im äußeren Ende der Verzahnung reduzierten Abschnitt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Keilverzahnung (22) elastische Finger (23) aufweist, die sich am Grund der Vera zahnung des anderen Kupplungsteiles (15) abstützen, In Betracht gezogene Druckschriften; Deutsche Patentschrift Nr. 821449; britisr,he Patentschrift Nr. 936 906,- - Nr, 2 198 654, 2 524 853, 2 772 54T