DE202010017747U1 - Gleithülse - Google Patents
Gleithülse Download PDFInfo
- Publication number
- DE202010017747U1 DE202010017747U1 DE202010017747U DE202010017747U DE202010017747U1 DE 202010017747 U1 DE202010017747 U1 DE 202010017747U1 DE 202010017747 U DE202010017747 U DE 202010017747U DE 202010017747 U DE202010017747 U DE 202010017747U DE 202010017747 U1 DE202010017747 U1 DE 202010017747U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spindle
- sliding sleeve
- mpa
- range
- telescopic steering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
- B62D1/20—Connecting steering column to steering gear
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
- C10M171/02—Specified values of viscosity or viscosity index
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/02—Sliding-contact bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
- F16C3/03—Shafts; Axles telescopic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
- F16D3/06—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow axial displacement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
- C10N2020/01—Physico-chemical properties
- C10N2020/02—Viscosity; Viscosity index
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/20—Land vehicles
- F16C2326/24—Steering systems, e.g. steering rods or columns
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
- F16D2300/06—Lubrication details not provided for in group F16D13/74
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
- F16D2300/10—Surface characteristics; Details related to material surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Abstract
Gleithülse (5) für die Lagerung einer teleskopierbaren Lenkspindel mit einer inneren Spindel (2) und einer äußeren Spindel (3), die koaxial zueinander und verschiebbar zueinander angeordnet sind und zur Drehmomentübertragung einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, wobei zwischen der äußeren Spindel (3) und der inneren Spindel (2) ein Zwischenraum zur Aufnahme der aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden oder einen solchen enthaltenden Gleithülse (5) vorgesehen ist, welche eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleithülse (5) aus einer Mischung besteht, die den Werkstoff PEEK und zusätzlich mindestens einen der Werkstoffe PTFE mit bis zu maximal 15% Volumenanteil und/oder Graphit mit bis zu maximal 15% Volumenanteil und/oder Kohlenstofffasern mit bis zu maximal 40% Volumenanteil enthält.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleithülse für die Lagerung einer teleskopierbaren Lenkspindel mit einer inneren Spindel und einer äußeren Spindel, die koaxial zueinander und verschiebbar zueinander angeordnet sind und zur Drehmomentübertragung einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, wobei zwischen der äußeren Spindel und der inneren Spindel ein Zwischenraum zur Aufnahme der aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden oder einen solchen enthaltenden Gleithülse vorgesehen ist, welche eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist. Weiters betrifft die Erfindung eine teleskopierbare Lenkspindel mit einer inneren Spindel und einer äußeren Spindel, die koaxial zueinander angeordnet sind und zur Drehmomentübertragung einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, wobei zwischen der äußeren Spindel und der inneren Spindel ein Zwischenraum vorgesehen ist, in dem eine solche Gleithülse angeordnet ist.
- Gleithülsen werden zur Reibungsminderung und/oder zum Spielausgleich beispielsweise zwischen gegeneinander verdrehbaren und teleskopierbaren Mantelrohren oder zwischen einer äußeren und einer inneren Welle einer teleskopierbaren Lenkspindel eingesetzt.
- Teleskopierbare Lenkspindeln weisen zwei koaxiale Wellenteile auf, die einen unrunden Querschnitt aufweisen und die axial verschieblich sind, aber ein Drehmoment übertragen können. Wesentlich bei Lenkspindeln ist die Spielfreiheit bei der Drehmomentübertragung, aber auch eine möglichst geringe Reibung. Teleskopierbare Lenkspindeln werden in Kraftfahrzeugen zwischen dem Lenkgetriebe und der im allgemeinen verstellbaren Lenksäule eingesetzt. Sie sollen sowohl geringfügige Änderungen des Abstandes zwischen dem Lenkgetriebe und der Lenksäule kompensieren, wie sie beispielsweise auf Grund dynamischer Belastungen im Fahrbetrieb durch Verwinden der Karosserie oder durch Bewegungen des Lenkgetriebes in einer Gummilagerung entstehen und/oder eine Längenverstellbarkeit der Lenkspindel ermöglichen.
- Der gattungsbildende Stand der Technik wird in
EP916564B1 - Die
DE 10 2008 049 825 A1 schlägt als Verbesserung eine gezielte Aufrauung der Gleithülse vor. - Die
EP1840193A2 offenbart eine Schiebeverbindung, bei der ein Schmierstoff mit einer kinematischen Viskosität im Bereich von 1500 bis 13000 mm2/s bei 40°C eingesetzt wird. Weiters wird offenbart, dass die Kontaktflächen mit einer Kunstharzschicht überzogen sein können. - Die
EP1840399A1 offenbart ebenfalls eine Schiebeverbindung, bei der ein Schmierstoff mit einer dynamischen Viskosität im Bereich von 10 bis 210 mm2/s bei 25°C vorgesehen ist, wobei der Schmierstoff ein Druckadditiv enthält. Auf die Kontaktflächen ist eine Oberflächenschicht, beispielsweise aus einem Polytetrafluorethylen (PTFE) aufgebracht. - Die in diesen Schriften vorgeschlagenen Verbesserungen sind jedoch kostenintensiv und aufwändig und benötigen teilweise zusätzliche Arbeitsschritte und sind nicht immer dauerhaltbar.
- Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gleithülse bzw. eine teleskopierbare Lenkspindel zu schaffen, die dauerhaft verbesserte Gleiteigenschaften aufweist, wobei der Aufwand für die Herstellung der Einzelteile verringert ist.
- Erfindungsgemäß gelingt dies durch eine Gleithülse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch eine Lenkspindel mit den Merkmalen des Anspruchs 4.
- In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschrieben.
- Eine erfindungsgemäße Gleithülse für die Lagerung einer teleskopierbaren Lenkspindel mit einer inneren Spindel und einer äußeren Spindel, die koaxial zueinander und verschiebbar zueinander angeordnet sind und zur Drehmomentübertragung einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, wobei zwischen der äußeren Spindel und der inneren Spindel ein Zwischenraum zur Aufnahme der aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden oder einen solchen enthaltenden Gleithülse vorgesehen ist, welche eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist, besteht aus einer Mischung, die den Werkstoff PEEK und zusätzlich mindestens einen der Werkstoffe PTFE mit bis zu maximal 15% Volumenanteil und/oder Graphit mit bis zu maximal 15% Volumenanteil und/oder Kohlenstofffasern mit bis zu maximal 40% Volumenanteil enthält.
- Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Gleithülse hat den Vorteil dass eine Schiebeverbindung zwischen den Bauelementen dargestellt ist, die sehr dauerhaltbar ist und den Stick-Slip-Effekt nachhaltig reduziert.
- Unter PEEK ist der Kunststoff Polyetheretherketon oder ein Abkömmling aus der Gruppe der Polyaryletherketone zu verstehen. Allerdings ist Polyetheretherketon bevorzugt als PEEK zu verwenden. Unter PTFE ist, wie bereits oben genannt Polytetrafluorethylen zu verstehen. Der Begriff Kohlenstofffaser ist auch unter den Begriffen Carbon fibre oder Kohlefaser im Stand der Technik bekannt. Die Beimischung von mindestens einem der Werkstoffe PTFE, Graphit und oder Kohlenstofffasern führt zu einer Absenkung der Haftreibung bei Erhalt der Lebensdauer. Für den Fachmann bestand der unerwartete Effekt darin, dass sich der Unterschied zwischen der Haft- und der Gleitreibung ebenfalls verringern lässt.
- Bevorzugt ist die Gleithülse aus einer Mischung aus dem Werkstoff PEEK und zusätzlich dem Werkstoff PTFE mit einem prozentualen Volumenanteil im Bereich von 7% bis 13% und zusätzlich dem Werkstoff Graphit mit einem Volumenanteil von 7% bis 13% und zusätzlich Kohlenstofffasern mit einem Volumenanteil von 25% bis 35% gebildet, wobei weitere Werkstoffe in der Mischung enthalten sein können. Die Kombination der Werkstoffe erhöht die Dauerhaltbarkeit der Gleithülse und der damit gebildeten Schiebeverbindung. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen die Gleithülse aus einer Mischung auszubilden, die PEEK-Werkstoff sowie einen 10% Volumenanteil PTFE und einen 10% Volumenanteil Graphit und einen 30% Volumenanteil Kohlenstofffasern enthält oder aus diesen Werkstoffen insgesamt besteht.
- In einer Weiterbildung der Erfindung ist in die Gleitpaarung zwischen der Gleithülse und der inneren und/oder äußeren Spindel ein Schmierstoff eingebracht. Als geeigneter Schmierstoff hat sich dabei ein Schmiermittel mit einer dynamischen Viskosität im Bereich von 2000 mPa·s bis 4000 mPa·s bei einer Temperatur von 25°C und im Bereich von 600 mPa·s bis 1200 mPa·s bei einer Temperatur von 80°C und im Bereich von 150000 mPa·s bis 220000 mPa·s bei einer Temperatur von –20°C im Gleitkontakt zwischen der Gleithülse (
5 ) und der äußeren Spindel (3 ) erwiesen. Die dynamische Viskosität ist begrifflich gleichzusetzen mit dem Begriff Scherviskosität. - Besonders günstig hat sich der Einsatz eines Schmiermittels mit einer dynamischen Viskosität im Bereich von 2500 mPa·s bis 3500 mPa·s bei einer Temperatur von 25°C und im Bereich von 800 mPa·s bis 1000 mPa·s bei einer Temperatur von 80°C und im Bereich von 190000 mPa·s bis 200000 mPa·s bei einer Temperatur von –20°C erwiesen.
- Völlig unerwartet hat sich gezeigt, dass ein Schmiermittel mit einer derartig niedrigen dynamischen Viskosität geeignet ist, einen Beitrag zu leisten, den Sprung zwischen der Haftreibung und der Gleitreibung zu minimieren.
- Als Schmiermittel kann vorteilhafterweise ein Grundöl aus synthetischem Kohlenwasserstoff gemischt mit einem Verdickungsmittel (Seife) einer Kalzium-Komplex-Seife eingesetzt werden. Einem solchen Schmiermittel kann auch ein Festschmierstoff zugesetzt sein, beispielsweise PTFE. Als Schmiermittel kann beispielsweise auch ein Grundöl aus Perfluorpolyether mit Verdickungsmittel PTFE eingesetzt werden.
- Um die Haftung des Schmiermittels im Bereich des Gleitkontaktes zu verbessern ist der Gleitpartner aus Stahl mit einer Oberflächenrauigkeit von Ra (= arithmetischer Mittelrauwert) im Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm geeignet. Entsprechend ist mit Vorzug die äußere Spindel und/oder die innere Spindel aus dem Werkstoff Stahl dargestellt, wobei an ihrer der Hülse zugewandten Oberfläche Rauigkeiten Ra im Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm, bevorzugt im Bereich von 0,4 μm, ausgebildet ist.
- Die Ra-Werte sind entsprechend der DIN EN ISO 4288 (1998-04), oder dem „Tabellenbuch Metall" vom VERLAG EUROPA LEHRMITTEL, Haan-Gruiten, 43. Auflage 2005, Seite 99 anzusetzen. Die Ra-Zahlenwerte sind als Rauigkeiten im Sinne des arithmetischen Mittelrauwerts mit einer entsprechenden Rautiefe in μm aufzufassen. Beispielsweise Ra = 0,4 ist also gleichzusetzen mit Ra = 0,4 μm.
- Zur Verbesserung der Schiebeverbindung wird die Gleithülse an der inneren Spindel oder der äußeren Spindel gegen eine Verschiebung in axialer Richtung festgelegt.
- Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
-
1 : eine teleskopierbare Lenkspindel in einer Seitenansicht; -
2 : die innere Lenkspindel mit aufgesetzter Gleithülse in einer perspektivischen Darstellung; -
3 : die Lenkspindel gemäß1 in einem Längsschnitt von der Seite; -
4 : eine erfindungsgemäße Gleithülse in einer perspektivischen Darstellung; -
5 : eine Lenkspindel in einem Querschnitt durch die äußere Lenkspindel, die Gleithülse und die innere Lenkspindel. - In der
1 ist eine teleskopierbare Lenkspindel1 in einer Seitenansicht dargestellt. Die Lenkspindel1 umfasst eine innere Spindel2 und eine äußere Spindel3 . Die innere Spindel2 ist mit einem von der Kreisform abweichenden (= unrunden), in diesem Beispiel etwa kleeblattförmigen Querschnitt versehen. Die äußere Spindel3 ist rohrförmig ausgestaltet, mit einem inneren freien Querschnitt, der zu der äußeren Umfangskontur der inneren Lenkspindel komplementär ist. Endseitig tragen die innere Spindel2 und die äußere Spindel3 jeweils an sich bekannte Anschlussstücke4 für Kardangelenke zur Verbindung mit einem Lenkgetriebe und einer Lenksäule. Als Gelenk ist im Beispiel ein Universalgelenk dargestellt, bei dem in den Anschlussstücken4 , die als Gabeln ausgebildet sind, die Zapfen eines Gelenkkreuzes (= Zapfenkreuz) drehbar gelagert sind, wobei die Lagerungen der Gabeln orthogonal zueinander versetzt sind. Denkbar und möglich ist es jedoch andere Gelenke oder auch völlig andere Elemente mit den teleskopierbaren Wellenteilen zu verbinden, beispielsweise an einem Ende direkt ein Ritzel für den Eingriff in ein Lenkgetriebe. - Die
2 zeigt die innere Lenkspindel2 in einer perspektivischen Darstellung. Die Lenkspindel2 trägt hier eine Gleithülse5 , die in der Nähe eines freien Endes6 der inneren Spindel2 auf die Außenkontur der Spindel2 aufgesetzt und in Axialrichtung durch Rastnasen7 ,8 gesichert ist. - Die
3 zeigt die Lenkspindel1 aus der1 in einem Längsschnitt. Die innere Spindel2 ist aus Vollmaterial gefertigt. Sie greift über etwa 3/4 der Länge eines inneren Freiraums8 in die Innenkontur der äußeren Spindel3 ein. Etwa mittig in dem Überdeckungsbereich zwischen der inneren Spindel2 und der äußeren Spindel3 ist die Gleithülse5 angeordnet. Das freie Ende6 der inneren Lenkspindel2 befindet sich in einem Abstand von dem Ende des Freiraums8 . - Die
4 zeigt die Gleithülse5 in einer perspektivischen Ansicht. Die Gleithülse5 weist einen Querschnitt auf, der der Kontur, im Ausführungsbeispiel ist dies eine Kontur in Kleeblattform, der inneren Spindel2 und der äußeren Spindel3 etwa entspricht. - Die Gleithülse
5 ist als Bauteil mit gleichförmigen Querschnitt und zwei parallelen, zu der Mittenachse12 senkrecht orientierten Stirnflächen13 ausgebildet. Die Gleithülse5 weist an ihrer Außenseite eine Oberfläche10 auf. Zumindest auf einem Teil der Oberfläche10 ist ein Schmiermittel11 aufgetragen. Bevorzugt ist der gesamte Teil der Oberfläche10 , der im eingebauten Zustand mit der der Gleithülse zugewandten Oberfläche (= innere Oberfläche) der äußeren Spindel3 in Kontakt steht, mit dem Schmiermittel überzogen. Durch die Oberflächenrauigkeiten in der Gleithülse5 wird das Schmiermittel11 auch nach Einführen der inneren Spindel2 mit der darauf angeordneten Hülse5 in den Hohlraum der äußeren Spindel3 im Kontaktbereich gehalten. - Die
5 zeigt einen Querschnitt durch die Lenkspindel aus1 und3 entlang einer Linie V-V aus3 . Die äußere Spindel3 ist koaxial zu der inneren Spindel2 und der Gleithülse5 angeordnet. In besonderen Profilbereichen9 weist die äußere Spindel3 eine zu der inneren Spindel2 komplementäre Form auf. Im montierten Zustand stehen die Bereiche, die im Betrieb ein Drehmoment übertragen, in Kontakt mit den mit Schmiermittel11 versehenen Bereichen der Gleithülse5 . In den übrigen Bereichen ist mit Vorzug kein oder nur ein unwesentlicher Kontakt zwischen der äußeren Spindel3 und der Gleithülse5 gegeben. Hier ist ein Schmiermittelauftrag auf der Gleithülse5 möglich aber nicht erforderlich. - Im späteren Betrieb ist es möglich, die Lenkspindel
1 mit den Anschlussstücken4 über die Kardangelenke einerseits mit einer Lenksäule drehfest zu verbinden andererseits mit der Eingangswelle eines Lenkgetriebes drehfest zu verbinden. Karosseriebewegungen führen dann zu einer Axialbewegung der Kardangelenke aufeinander zu oder voneinander weg, so dass eine Teleskopbewegung der inneren Spindel2 gegenüber der äußeren Spindel3 erforderlich wird. Die Gleithülse5 ist, zumindest im Wesentlichen, unbeweglich gegenüber der inneren Spindel2 festgelegt. Sie führt also ebenfalls eine Teleskopbewegung gegenüber der äußeren Spindel3 durch. Die mit Schmiermittel11 versehenen Bereiche sind dabei in Anlage an die innere Oberfläche der äußeren Spindel3 gebracht. Der sogenannte Stick-Slip-Effekt tritt dann stets bei Beginn der Verschiebung ein. Hier erfolgt ein Wechsel von der Haftreibung in die Gleitreibung, der zu dem unerwünschten Stick-Slip-Effekt führt. Durch die erfindungsgemäße Auswahl des Werkstoffs der Gleithülse5 kann der Stick-Slip-Effekt verringert werden. Eine weitere Verbesserung wird durch den Auftrag des erfindungsgemäßen Schmiermittels auf die zueinander bewegten Kontaktflächen zwischen Gleithülse5 und der inneren Oberfläche der äußeren Spindel3 erzielt. Die Auswahl eines Stahlwerkstoffs für die äußere Spindel, wobei die innere Oberfläche, zumindest im Kontaktbereich, eine Rauhigkeit von Ra im Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm, besonders bevorzugt 0,4 μm, aufweist, verringert den Stick-Slip-Effekt noch weiter. - Die Erfindung umfasst auch den umgekehrten Fall, bei dem auf die Gleithülse an Bereichen, die an ihrer inneren Fläche angeordnet sind, Schmiermittel aufgetragen wird. Entsprechend wird die Gleithülse in die äußere Spindel
3 eingeführt und anschließend mit Schmiermittel versehen. Die Gleithülse wird in diesem Fall mit Vorteil axial gegen eine Verschiebung gegenüber der äußeren Spindel festgelegt, während die axiale Verschiebung zwischen Gleithülse5 und innerer Spindel2 zugelassen wird. - Für die Erfindung ist es nicht erforderlich, die Hülse gegenüber einer der beiden Wellen in Verschieberichtung (= Teleskoprichtung) festzulegen, auch wenn das nicht zu bevorzugen ist.
- Mit der Erfindung ist es zudem möglich eine sehr hohe Lebensdauer der Schiebeverbindung mit einer sehr hohen Anzahl von Relativverschiebungen darzustellen, wobei die Axialkraftkomponente des Kraftunterschieds beim Übergang zwischen der Haftreibung und der Gleitreibung weniger als 10 N innerhalb der Verschiebezeit von 0,01 Sekunden beträgt.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Lenkspindel
- 2
- Innere Spindel
- 3
- Äußere Spindel
- 4
- Anschlußstück für Kardangelenk
- 5
- Gleithülse
- 6
- Freies Ende
- 7
- Rastnase
- 8
- Rastnase
- 9
- Profilbereich
- 10
- Oberflächenbereich
- 11
- Schmiermittel
- 12
- Mittenachse
- 13
- Stirnflächen
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 916564 B1 [0004]
- DE 102008049825 A1 [0005]
- EP 1840193 A2 [0006]
- EP 1840399 A1 [0007]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- DIN EN ISO 4288 (1998-04) [0021]
- „Tabellenbuch Metall” vom VERLAG EUROPA LEHRMITTEL, Haan-Gruiten, 43. Auflage 2005, Seite 99 [0021]
Claims (10)
- Gleithülse (
5 ) für die Lagerung einer teleskopierbaren Lenkspindel mit einer inneren Spindel (2 ) und einer äußeren Spindel (3 ), die koaxial zueinander und verschiebbar zueinander angeordnet sind und zur Drehmomentübertragung einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, wobei zwischen der äußeren Spindel (3 ) und der inneren Spindel (2 ) ein Zwischenraum zur Aufnahme der aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden oder einen solchen enthaltenden Gleithülse (5 ) vorgesehen ist, welche eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleithülse (5 ) aus einer Mischung besteht, die den Werkstoff PEEK und zusätzlich mindestens einen der Werkstoffe PTFE mit bis zu maximal 15% Volumenanteil und/oder Graphit mit bis zu maximal 15% Volumenanteil und/oder Kohlenstofffasern mit bis zu maximal 40% Volumenanteil enthält. - Gleithülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleithülse aus einer Mischung besteht, die den Werkstoff PEEK und zusätzlich die Werkstoffe PTFE mit einem Volumenanteil im Bereich von 7% bis 13% und Graphit mit einem Volumenanteil von 7% bis 13% und Kohlenstofffasern mit einem Volumenanteil von 25% bis 35% enthält
- Gleithülse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleithülse (
5 ) im Spritzguss- oder Extrusionsverfahren hergestellt ist. - Teleskopierbare Lenkspindel (
1 ) mit einer inneren Spindel (2 ) und einer äußeren Spindel (3 ), die koaxial zueinander angeordnet sind und zur Drehmomentübertragung einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, wobei zwischen der äußeren Spindel (3 ) und der inneren Spindel (2 ) ein Zwischenraum vorgesehen ist, in dem eine Gleithülse (5 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 angeordnet ist. - Teleskopierbare Lenkspindel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Schmiermittel (
11 ) mit einer dynamischen Viskosität im Bereich von 2000 mPa·s bis 4000 mPa·s bei einer Temperatur von 25°C und im Bereich von 600 mPa·s bis 1200 mPa·s bei einer Temperatur von 80°C und im Bereich von 150000 mPa·s bis 220000 mPa·s bei einer Temperatur von –20°C im Gleitkontakt zwischen der Gleithülse (5 ) und der äußeren und/oder inneren Spindel (3 ,2 ) angeordnet ist. - Teleskopierbare Lenkspindel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel (
11 ) eine dynamischen Viskosität im Bereich von 2500 mPa·s bis 3500 mPa·s bei einer Temperatur von 25°C und im Bereich von 800 mPa·s bis 1000 mPa·s bei einer Temperatur von 80°C und im Bereich von 190000 mPa·s bis 200000 mPa·s bei einer Temperatur von –20°C aufweist. - Teleskopierbare Lenkspindel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Spindel (
3 ) aus dem Werkstoff Stahl besteht und an ihrer der Hülse zugewandten Oberfläche Rauigkeiten Ra im Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm, bevorzugt im Bereich von 0,4 μm, aufweist. - Teleskopierbare Lenkspindel nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Spindel (
2 ) aus dem Werkstoff Stahl besteht und an ihrer der Hülse zugewandten Oberfläche Rauigkeiten Ra im Bereich von 0,2 μm bis 0,6 μm, bevorzugt im Bereich von 0,4 μm, aufweist. - Teleskopierbare Lenkspindel nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleithülse (
5 ) an der inneren Spindel (2 ) gegen eine Verschiebung in axialer Richtung festgelegt ist - Teleskopierbare Lenkspindel nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleithülse (
5 ) an der äußeren Spindel (3 ) gegen eine Verschiebung in axialer Richtung festgelegt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202010017747U DE202010017747U1 (de) | 2010-12-21 | 2010-12-21 | Gleithülse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202010017747U DE202010017747U1 (de) | 2010-12-21 | 2010-12-21 | Gleithülse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202010017747U1 true DE202010017747U1 (de) | 2012-07-10 |
Family
ID=46635393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202010017747U Expired - Lifetime DE202010017747U1 (de) | 2010-12-21 | 2010-12-21 | Gleithülse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202010017747U1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013019212B3 (de) * | 2013-11-14 | 2015-03-26 | Audi Ag | Unterdruckstelleinrichtung |
CN105308335A (zh) * | 2013-06-05 | 2016-02-03 | 戴姆勒股份公司 | 可伸缩的驱动轴 |
DE102015100797A1 (de) * | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Ford-Werke Gmbh | Plastiklenksäule |
DE102016116230A1 (de) | 2016-08-31 | 2018-03-01 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Teleskop-Lenkzwischenwelle |
DE102017201709A1 (de) | 2017-02-02 | 2018-08-02 | Thyssenkrupp Ag | Längsverstellbare Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug und Profilhülse für eine Lenkwelle |
DE102017114534A1 (de) | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Thyssenkrupp Ag | Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen |
DE102017221075A1 (de) * | 2017-11-24 | 2019-05-29 | Thyssenkrupp Ag | Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0916564B1 (de) | 1997-11-12 | 2003-08-13 | Etablissement Supervis | Längenveränderbare Lenkspindel für Lenkvorrichtungen bei Kraftfahrzeugen |
EP1840399A1 (de) | 2004-12-28 | 2007-10-03 | NSK Ltd., | Zusammenklappbare säule |
EP1840193A2 (de) | 2006-03-08 | 2007-10-03 | JTEKT Corporation | Schmiermittelzusammensetzung, expandierbare Welle und Lenksystem damit |
DE102008049825A1 (de) | 2008-10-01 | 2010-04-08 | Thyssenkrupp Presta Ag | Gleithülse |
-
2010
- 2010-12-21 DE DE202010017747U patent/DE202010017747U1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0916564B1 (de) | 1997-11-12 | 2003-08-13 | Etablissement Supervis | Längenveränderbare Lenkspindel für Lenkvorrichtungen bei Kraftfahrzeugen |
EP1840399A1 (de) | 2004-12-28 | 2007-10-03 | NSK Ltd., | Zusammenklappbare säule |
EP1840193A2 (de) | 2006-03-08 | 2007-10-03 | JTEKT Corporation | Schmiermittelzusammensetzung, expandierbare Welle und Lenksystem damit |
DE102008049825A1 (de) | 2008-10-01 | 2010-04-08 | Thyssenkrupp Presta Ag | Gleithülse |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
"Tabellenbuch Metall" vom VERLAG EUROPA LEHRMITTEL, Haan-Gruiten, 43. Auflage 2005, Seite 99 |
DIN EN ISO 4288 (1998-04) |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105308335A (zh) * | 2013-06-05 | 2016-02-03 | 戴姆勒股份公司 | 可伸缩的驱动轴 |
DE102013019212B3 (de) * | 2013-11-14 | 2015-03-26 | Audi Ag | Unterdruckstelleinrichtung |
DE102015100797A1 (de) * | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Ford-Werke Gmbh | Plastiklenksäule |
US9919728B2 (en) | 2015-01-20 | 2018-03-20 | Ford-Werke Gmbh | Steering column made of plastic |
DE102015100797B4 (de) * | 2015-01-20 | 2021-01-07 | Ford-Werke Gmbh | Plastiklenksäule |
RU2666044C1 (ru) * | 2016-08-31 | 2018-09-05 | Др. Инж. х.к. Ф. Порше Акциенгезелльшафт | Телескопический промежуточный вал рулевого механизма |
DE102016116230A1 (de) | 2016-08-31 | 2018-03-01 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Teleskop-Lenkzwischenwelle |
CN110234559B (zh) * | 2017-02-02 | 2021-10-08 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | 用于机动车辆的长度可调节转向轴以及用于转向轴的异形套筒 |
CN110234559A (zh) * | 2017-02-02 | 2019-09-13 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | 用于机动车辆的长度可调节转向轴以及用于转向轴的异形套筒 |
WO2018141580A1 (de) | 2017-02-02 | 2018-08-09 | Thyssenkrupp Presta Ag | Längsverstellbare lenkwelle für ein kraftfahrzeug und profilhülse für eine lenkwelle |
DE102017201709A1 (de) | 2017-02-02 | 2018-08-02 | Thyssenkrupp Ag | Längsverstellbare Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug und Profilhülse für eine Lenkwelle |
US11332181B2 (en) | 2017-02-02 | 2022-05-17 | Thyssenkrupp Presta Ag | Length-adjustable steering shaft for a motor vehicle, and profiled sleeve for a steering shaft |
DE102017114534A1 (de) | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Thyssenkrupp Ag | Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen |
WO2019002298A1 (de) | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Thyssenkrupp Presta Ag | Lenkwelle für ein kraftfahrzeug und verfahren zum herstellen |
CN110799406A (zh) * | 2017-06-29 | 2020-02-14 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | 用于机动车辆的转向轴及其制造方法 |
CN110799406B (zh) * | 2017-06-29 | 2022-10-14 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | 用于机动车辆的转向轴及其制造方法 |
US11472467B2 (en) | 2017-06-29 | 2022-10-18 | Thyssenkrupp Presta Ag | Steering shaft for a motor vehicle and method for the production thereof |
DE102017221075A1 (de) * | 2017-11-24 | 2019-05-29 | Thyssenkrupp Ag | Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug |
DE102017221075B4 (de) * | 2017-11-24 | 2019-06-27 | Thyssenkrupp Ag | Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug |
US11498607B2 (en) | 2017-11-24 | 2022-11-15 | Thyssenkrupp Presta Ag | Steering shaft for a motor vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102008049825B4 (de) | Gleithülse | |
DE202010017747U1 (de) | Gleithülse | |
EP2469107B1 (de) | Gleithülse | |
DE102005029741B4 (de) | Anordnung zur Verbindung zweier Wellenenden und Lager | |
DE3334881A1 (de) | Gummikupplung | |
EP0485696A2 (de) | Elastisches Gleitlager | |
DE102017120321B3 (de) | Hydraulisch dämpfendes Lager | |
DE112009004635B4 (de) | Drehmomentübertragungsvorrichtung und Wellenanordnung mit einer Drehmomentübertragungsvorrichtung | |
DE102011017220A1 (de) | Bolzenführungseinrichtung für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse und entsprechende Schwimmsattel-Scheibenbremse | |
DE102014007798A1 (de) | Buchsenanordnung zur Zentrierung zweier zu verbindender Wellenabschnitte | |
DE202006008365U1 (de) | Wellenlager, insbesondere Gelenkwellenlager | |
DE102008000858B4 (de) | Lagerkombination mit Buchsenlager | |
DE102004031559A1 (de) | Elastomeres Buchsenlager mit verbessertem Torsionsverhalten | |
DE102004018054B4 (de) | Dichtungsbalg | |
WO2007031181A1 (de) | Kugelgelenk und gelenkwelle | |
DE102009028031A1 (de) | Druckstück zum Andrücken einer Zahnstange | |
DE19832321B9 (de) | Metallbalgkupplung | |
DE10004178A1 (de) | Bolzenführungseinrichtung für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse | |
DE102004054619B4 (de) | Lagerbuchse | |
EP1645762A2 (de) | Verbinder und Lager für eine Längsbewegung mit dem Verbinder | |
DE10237169A1 (de) | Verschiebegelenk | |
EP3749876B1 (de) | Nehmerzylinder mit kolben ausgebildet zur verschleissreduzierung; betätigungseinrichtung; sowie kupplungssystem | |
DE102004022476B4 (de) | Gelenkwelle und Verfahren zur Herstellung einer solchen | |
DE102006010184A1 (de) | Lenksäulenanordnung für Fahrzeuge | |
DE102006039340A1 (de) | Kugelgelenk und Gelenkwelle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20120830 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20140320 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |