DE202015004232U1

DE202015004232U1 - Werkzeug zur Verbindung eines Gelenkteils eines Kardangelenks mit einer Welle

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Publication number: DE202015004232U1
Application number: DE202015004232.5U
Authority: DE
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2016-09-16
Anticipated expiration: 2025-06-16

Abstract

Werkzeug (2) zur Verbindung eines Gelenkteils (32) eines an einer ersten Welle (60), insbesondere einer Lenkradwelle, vorgesehenen Kardangelenks (34) mit einer zweiten Welle (64), insbesondere einer Eingangswelle eines Lenkgetriebes (66), aufweisend einen Werkzeugkopf (16) mit einem in eine Einführrichtung (4) hervorstehenden Stift (28), der in eine eine Aufnahme (24) für die zweite Welle (64) kreuzende Querbohrung (30) in dem Gelenkteil (32) einführbar ist, wobei an der Seite des Stifts (28) eine sich quer zur Einführrichtung (4) erstreckende Nut (42) ausgebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Das technische Gebiet betrifft ein Werkzeug zur Verbindung eines Gelenkteils eines an einer ersten Welle vorgesehenen Kardangelenks mit einer zweiten Welle.
Hintergrund
Im modernen Automobilbau wird das Cockpit eines Kraftfahrzeugs zunächst separat von der Fahrzeugkarosserie vorgefertigt. Das Cockpit umfasst dabei in der Regel Armaturen, Innenverkleidungsteile, Funktionseinheiten an den Armaturen oder Innenverkleidungsteilen und die Lenksäule mitsamt einer Lenkradwelle, wobei das Lenkrad erst später an der Lenkradwelle befestigt wird. Das derart vorgefertigte Cockpit wird anschließend in die Karosserie des Kraftfahrzeugs eingesetzt, an der auch bereits das Lenkgetriebe des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Mithin muss die Lenkradwelle mit der Eingangswelle des Lenkgetriebes noch drehfest verbunden werden, wobei zu diesem Zweck am Ende der Lenkradwelle ein Kardangelenk vorgesehen ist, dessen eines Gelenkteil bereits drehfest mit der Lenkradwelle verbunden ist, während das andere Gelenkteil mit der Eingangswelle des Lenkgetriebes verbunden werden muss. Dabei muss das Gelenkteil bzw. die damit verbundene Lenkradwelle in einem vorbestimmten Drehwinkel mit der Eingangswelle des Lenkgetriebes verbunden werden, was mitunter ein entsprechendes Verdrehen des Gelenkteils mitsamt der Lenkradwelle erforderlich macht. Dies kann manuell jedoch nur sehr schwer durchgeführt werden, zumal eine gegebenenfalls vorhandene elektromechanische Lenkkraftunterstützung bereits in die Lenksäule des Cockpits integriert ist und das Lenkrad – wie bereits zuvor erwähnt – in der Regel erst in einem späteren Arbeitsschritt an der Lenkradwelle befestigt wird. Überdies ist der Montagefreiraum im Bereich zwischen der Eingangswelle des Lenkgetriebes und dem Gelenkteil des Kardangelenks in der Regel stark eingeschränkt, was die Montage weiter erschwert, so dass diese allein von Hand nur schwer durchführbar ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Neuerung, ein Werkzeug zur Verbindung eines Gelenkteils eines an einer ersten Welle vorgesehenen Kardangelenks mit einer zweiten Welle zu schaffen, das die Montage des Gelenkteils an der Eingangswelle vereinfacht.
Diese Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zusammenfassung
Eine Ausführungsform der Neuerung betrifft ein Werkzeug zur Verbindung eines Gelenkteils eines an einer ersten Welle, insbesondere einer Lenkradwelle, vorgesehenen Kardangelenks mit einer zweiten Welle, insbesondere einer Eingangswelle eines Lenkgetriebes, aufweisend einen Werkzeugkopf. Der Werkzeugkopf weist einen in einer Einführrichtung hervorstehenden Stift auf. Der Stift kann in eine die Aufnahme für die zweite Welle kreuzende Querbohrung in dem Gelenkteil des Kardangelenks in der genannten Einführrichtung eingeführt werden. An der Seite des Stifts ist eine sich quer zur Einführrichtung erstreckende Nut ausgebildet. Dank der sich quer zur Einführrichtung erstreckenden Nut an der Seite des Stiftes, kann das Gelenkteil mit Hilfe des Werkzeugs auf die zweite Welle aufgesteckt werden, so dass sich das Ende der zweiten Welle in die Aufnahme erstreckt, wobei der Stift innerhalb der Querbohrung keinerlei Behinderung beim Eintauchen der Eingangswelle in die Aufnahme darstellt, zumal sich die Eingangswelle durch die an der Seite des Stifts vorgesehene Nut erstrecken kann. Überdies ermöglicht das mit dem Werkzeugkopf an dem Gelenkteil angeordnete Werkzeug ein einfaches Verdrehen des Gelenkteils unter Erzielung der zuvor erwähnten Solldrehstellung der ersten Welle bzw. des Gelenkteils relativ zu der zweiten Welle, insbesondere wenn der Werkzeugkopf – wie später näher beschrieben – endseitig an einem Werkzeugschaft des Werkzeugs angeordnet ist. Mithin ermöglicht das Werkzeug eine vereinfachte Montage des Gelenkteils des Kardangelenks an der zweiten Welle.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs weist die Nut einen kreisabschnittförmigen Querschnitt auf. Hierdurch wird der Tatsache Rechnung getragen, dass die zweite Welle in der Regel einen kreisförmigen Außenumfang oder Verzahnungsumfang aufweist, so dass die zweite Welle sicher durch die Nut geführt werden kann, ohne dabei eine Nut in dem Stift vorsehen zu müssen, die einen besonders großen Querschnitt hat oder eine stärkere Kerbwirkung entfaltet, so dass hierdurch ein effektives und stabiles Werkzeug geschaffen ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs erstreckt sich die Nut rechtwinklig zur Einführrichtung, um ein sicheres Hindurchführen der zweiten Welle durch die Nut beim Einbringen der zweiten Welle in die Aufnahme zu erzielen, zumal die Querbohrung in dem Gelenkteil in der Regel ebenfalls rechtwinklig zu der Aufnahme verläuft.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs weist der hervorstehende Stift einen kreisförmigen Querschnitt auf. Hierdurch ist der Stift in vorteilhafter Weise an die in der Regel kreisförmig ausgebildete Querbohrung in dem Gelenkteil angepasst, so dass eine sichere Abstützung des Werkzeugs bzw. des Werkzeugkopfes an dem Gelenkteil und mithin eine sichere Führung des Gelenkteils mittels des Werkzeugs beim Verbinden mit der zweiten Welle möglich ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs weist der hervorstehende Stift einen ersten Abschnitt und einen in Einführrichtung auf den ersten Abschnitt folgenden und gegenüber dem ersten Abschnitt verjüngten zweiten Abschnitt auf. Hierdurch wird der Tatsache Rechnung getragen, dass die Querbohrung in dem Gelenkteil des Kardangelenks in der Regel ebenfalls einen ersten Abschnitt in Einführrichtung vor der Aufnahme und einen gegenüber dem ersten Abschnitt verjüngten und in Einführrichtung auf die Aufnahme folgenden zweiten Abschnitt aufweist, zumal in dem zweiten Abschnitt der Querbohrung in der Regel ein Innengewinde zum Einbringen einer Befestigungsschraube vorgesehen ist. Mithin ist das Werkzeug in dieser Ausführungsform besonders gut an das Gelenkteil angepasst, wobei sowohl in dem ersten Abschnitt der Querbohrung als auch in dem zweiten Abschnitt der Querbohrung eine sichere Abstützung des Stifts, nämlich einerseits über dessen ersten Abschnitt und andererseits über dessen zweiten Abschnitt, gewährleistet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs weist der verjüngte zweite Abschnitt einen kleineren Querschnitt, gegebenenfalls einen kleineren Durchmesser, als der erste Abschnitt des Stifts an dem Werkzeugkopf auf.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs ist die Nut in dem ersten Abschnitt des Stifts vorgesehen, um einen in Relation zu dem zweiten Abschnitt des Stifts relativ langen und das Werkzeug bzw. den Werkzeugkopf stabilisierenden ersten Abschnitt zu erhalten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs weist der Werkzeugkopf ferner ein Anschlagteil auf, über das das Werkzeug in Einführrichtung an dem Gelenkteil abstützbar ist. Dank des Anschlagteils ist sichergestellt, dass das Werkzeug sicher in dessen Relativposition zu dem Gelenkteil überführt werden kann, ehe die Montage des Gelenkteils an der zweiten Welle durchgeführt wird, wodurch die Montage sicherer gestaltet wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs steht das Anschlagteil seitlich über den Stift hervor oder/und das Anschlagteil folgt entgegen der Einführrichtung auf den Stift. Bei dieser Ausführungsform ist nicht nur ein taktiles Erfassen des Erreichens der Sollposition des Werkzeugs an dem Gelenkteil möglich, wenn das Anschlagteil an dem Gelenkteil anschlägt, vielmehr ist auch eine Sichtkontrolle möglich, was die Montage weiter vereinfacht und sicherer macht. Insbesondere ist hierdurch die Handhabung des Werkzeugs vereinfacht.
In einer bevorzugten Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs weist der Werkzeugkopf mindestens ein Halteteil zum lösbaren, kraft- oder/und formschlüssigen Befestigen des Werkzeugs entgegen der Einführrichtung an dem Gelenkteil auf. Hierdurch kann das Werkzeug in vorteilhafter Weise an dem Gelenkteil gesichert werden, ehe das Gelenkteil mit Hilfe des Werkzeugs mit der zweiten Welle verbunden wird, so dass ein gewisse Verliersicherung erzielt wird, was die Montage und die Handhabung des Werkzeugs weiter vereinfacht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs ist das Gelenkteil durch das mindestens eine Halteteil entgegen der Einführrichtung hintergreifbar, um in jedem Fall ein formschlüssiges Befestigen des Werkzeugs entgegen der Einführrichtung an dem Gelenkteil zu ermöglichen, die gegebenenfalls durch eine kraftschlüssige Komponente ergänzt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs ist das Halteteil unter Erzielung der kraft- oder/und formschlüssigen Befestigung elastisch verformbar. So kann es sich bei dem mindestens einen Halteteil beispielsweise um elastisch verformbare Arme oder Zungen handeln. In jedem Fall wird die Handhabung des Werkzeugs bei dieser Ausführungsform deutlich vereinfacht, zumal das mindestens eine Halteteil durch dessen elastische Verformbarkeit bereits automatisch durch Einführen des Stifts in die Querbohrung in dem Gelenkteil in diejenige Position überführt werden kann, in der die kraft- oder/und formschlüssige Befestigung des Werkzeugkopfes an dem Gelenkteil bewirkt ist, so dass hier kein zusätzliches Eingreifen durch die Bedienungsperson, insbesondere kein weiterer Handhabungsschritt, erforderlich ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs ist das Halteteil unter selbsttätigem Einrasten in die das Gelenkteil hintergreifende – bereits zuvor erwähnte – Position elastisch verformbar. Wie bereits vorangehend angedeutet, erfolgt dies dabei vorzugsweise automatisch durch das Einführen des Stifts in Einführrichtung in die Querbohrung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs ist das mindestens eine Halteteil als elastische Zunge, gegebenenfalls Blechzunge, ausgebildet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs erstreckt sich das Halteteil seitlich von dem Stift beabstandet in Einführrichtung, um ein einfaches kraft- oder/und formschlüssiges und lösbares Befestigen des Werkzeugs an dem Gelenkteil zu bewirken. Hierbei ist es bevorzugt, wenn sich das Halteteil in zumindest einem Abschnitt desselben in Richtung des Stifts erstreckt oder hervorsteht, um das kraft- oder/und formschlüssige lösbare Befestigen des Werkzeugs an dem Gelenkteil, insbesondere das Hintergreifen des Gelenkteils, zu vereinfachen.
Um ein besonders sicheres lösbares, kraft- oder/und formschlüssiges Befestigen des Werkzeugs an dem Gelenkteil zu bewirken, weist das Werkzeug in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Neuerung zwei der bereits zuvor erwähnten Halteteile auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn zwei unter Zwischenlage des Stiftes einander gegenüberliegende Halteteile vorgesehen sind.
Um ein besonders einfach zu fertigendes Werkzeug bereitzustellen, sind die beiden zuvor erwähnten Halteteile in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs jeweils von einem Abschnitt oder Schenkel eines einstückigen oder/und U-förmigen Haltekörpers gebildet. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der einstückige oder/und U-förmige Haltekörper über das Anschlagteil an dem Werkzeugkopf befestigt oder in Einführrichtung oder/und entgegen der Einführrichtung über das Anschlagteil an dem Werkzeugkopf festgelegt ist.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs weist der Werkzeugkopf mindestens ein Verdrehsicherungsteil auf, das an dem Gelenkteil unter Verhinderung einer Drehung des in die Querbohrung eingebrachten Stiftes um dessen sich in Einführrichtung erstreckende Längsachse abstützbar ist. Hierdurch ist ein besonders sicheres Heranführen des Gelenkteils an die zweite Welle möglich, wobei ferner verhindert wird, dass sich der Stift innerhalb der Querbohrung in eine Drehstellung verdreht, in der die zweite Welle nicht in die Nut an dem Stift und somit nicht vollständig in die Aufnahme eingeführt werden kann. Mithin ist die Handhabung und Montage deutlich vereinfacht.
Um den Aufbau des Werkzeugs sowie dessen Herstellung zu vereinfachen, ist das Verdrehsicherungsteil in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs an dem Anschlagteil angeordnet, wobei es hierbei bevorzugt ist, wenn das Verdrehsicherungsteil einstückig mit dem Anschlagteil ausgebildet ist. So kann das Verdrehsicherungsteil beispielsweise als gegenüber dem im Wesentlichen plattenförmig ausgebildeten Anschlagteil gebogene Zunge ausgebildet sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs ist das Verdrehsicherungsteil in Einführrichtung hervorstehend ausgebildet, wobei das in Einführrichtung hervorstehende Verdrehsicherungsteil vorzugsweise seitlich von dem Stift beabstandet ist.
Um – wie bereits zuvor angedeutet – insbesondere bei einem schwer zugänglichen Montagefreiraum ein Werkzeug bereitzustellen, dass dennoch eine vereinfachte Montage gewährleistet, weist das Werkzeug in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Neuerung einen Werkzeugschaft auf, beispielsweise eine langgestreckte Stange, an dem der Werkzeugkopf endseitig angeordnet oder befestigt ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs erstreckt sich der Werkzeugschaft in Einführrichtung oder/und koaxial zu dem Stift, um die Handhabung zu vereinfachen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs ist der Werkzeugschaft entweder einstückig mit dem Stift ausgebildet, wodurch die Herstellung des Werkzeugs vereinfacht ist, oder lösbar an dem Werkzeugkopf angeordnet, wodurch beispielsweise der vorhandene Werkzeugschaft durch einen längeren oder kürzeren Werkzeugschaft ausgetauscht werden kann. Bei der letztgenannten Ausführungsform kann selbstverständlich auch der Werkzeugkopf gegen einen anderen Werkzeugkopf ausgetauscht werden, während der Werkzeugschaft derselbe bleibt. In jedem Fall wird ein besonders flexibel einsetzbares Werkzeug geschaffen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs weist das Werkzeug einen Handgriff auf, der an dem dem Werkzeugkopf abgewandten Ende des Werkzeugschaftes angeordnet ist, um die Handhabung des Werkzeugs zu vereinfachen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs erstreckt sich der Handgriff in Einführrichtung oder/und koaxial zu dem Werkzeugschaft, um die Handhabung des Werkzeugs weiter zu vereinfachen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs weist der Handgriff einen größeren Querschnitt als der Werkzeugschaft auf. So kann der Werkzeugschaft einen kleinen Querschnitt aufweisen, der eine einfache Handhabung selbst bei beengten Montagefreiräumen ermöglicht, während der Handgriff einen größeren Querschnitt aufweisen kann, was ein Ergreifen des Werkzeugs sowie dessen Führung vereinfacht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs weist das Werkzeug ein Beleuchtungsmittel zur Beleuchtung des Werkzeugkopfes auf. Bei dem Beleuchtungsmittel kann es sich beispielsweise um eine LED handeln. In jedem Fall ist das Beleuchtungsmittel geeignet, den Werkzeugkopf und somit auch den Montageraum bzw. die Montagestelle zu beleuchten, so dass die Montage weiter vereinfacht ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs ist das Beleuchtungsmittel an dem Handgriff angeordnet. Es sei jedoch angemerkt, dass das Beleuchtungsmittel grundsätzlich auch anderenorts an dem Werkzeug vorgesehen sein kann. Bei einer nachfolgend beschriebenen Aufnahme für einen Energiespeicher bzw. einem Energiespeicher ist es jedoch bevorzugt, wenn das Beleuchtungsmittel möglichst dicht am Handgriff angeordnet ist, um kurze Energieversorgungswege sicherzustellen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs ist an dem Werkzeug eine Aufnahme für einen Energiespeicher zur Versorgung des Beleuchtungsmittels oder/und ein entsprechender Energiespeicher vorgesehen, um eine Verkabelung des Werkzeugs mit einem externen Energiespeicher zu vermeiden, die die Handhabung des Werkzeugs und somit die Montage erschweren würde. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Aufnahme oder/und der Energiespeicher in dem Handgriff angeordnet ist, um ein kompaktes Werkzeug zu schaffen und eine platzsparende Anordnung von Aufnahme oder/und Energiespeicher zu ermöglichen. Bei dem Energiespeicher handelt es sich vorzugsweise um einen wiederaufladbaren Energiespeicher, also beispielsweise um einen Akkumulator.
Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass hierin nicht nur ein vorteilhaftes Werkzeug, sondern auch eine vorteilhafte Verwendung dieses Werkzeugs offenbart ist, nämlich die Verwendung des Werkzeugs zur Verbindung eines Gelenkteils eines an einer ersten Welle, insbesondere einer Lenkradwelle, vorgesehenen Kardangelenks mit einer zweiten Welle, insbesondere einer Eingangswelle eines Lenkgetriebes.
In einer vorteilhaften Ausführungsform dieser Verwendung wird das Werkzeug zur Verbindung eines Gelenkteils verwendet, das eine Aufnahme für die zweite Welle sowie eine die Aufnahme kreuzende Querbohrung aufweist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform dieser Verwendung wird der Stift in Einführrichtung in die Querbohrung eingeführt und die, vorzugsweise innenverzahnte, Aufnahme mit Hilfe des Werkzeugs auf die, vorzugsweise außenverzahnte, zweite Welle, besonders bevorzugt unter Erzielung einer Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Gelenkteil und der zweiten Welle, aufgesteckt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform dieser Verwendung wird die Aufnahme mit Hilfe des Werkzeugs unter Hindurchführen der zweiten Welle oder der Außenverzahnung der zweiten Welle durch die Nut an dem Stift auf die zweite Welle aufgesteckt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform dieser Verwendung weist die zweite Welle oder/und die Außenverzahnung der zweiten Welle einen seitlichen Einschnitt auf, durch den der Stift nach dem Überführen der Aufnahme in deren Sollposition relativ zu der zweiten Welle entgegen der Einführrichtung aus der Querbohrung herausgeführt werden kann, wobei anschließend vorzugsweise eine Halteschraube oder ein Haltestift in die Querbohrung und den Einschnitt eingeschraubt oder eingebracht wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Neuerung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs,
2 eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung der Verwendung des Werkzeugs aus 1 vor dem Verbinden des Gelenkteils eines Kardangelenks mit einer zweiten Welle und
3 die Darstellung aus 2 während oder nach dem Verbinden des Gelenkteils mit der zweiten Welle.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des neuerungsgemäßen Werkzeugs 2. In den Figuren sind die Einführrichtung 4, die der Einführrichtung 4 entgegengesetzte Richtung 6, die einander entgegengesetzten Breitenrichtungen 8, 10 und die einander entgegengesetzten Höhenrichtungen 12, 14 des Werkzeugs 2 anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei die Einführrichtung 4 und die Richtung 6 auch als einander entgegengesetzte Längenrichtungen 4, 6 des Werkzeugs 2 bezeichnet werden können.
Das Werkzeug 2 weist einen Werkzeugkopf 16, einen in Richtung 6 auf den Werkzeugkopf 16 folgenden Werkzeugschaft 18 und einen in Richtung 6 auf den Werkzeugschaft 18 folgenden Handgriff 20 auf. Der Handgriff 20 ist an dem dem Werkzeugkopf 16 abgewandten Ende des Werkzeugschaftes 18 angeordnet, wobei sich der Handgriff 20 in Einführrichtung 4 und Richtung 6 erstreckt und dabei koaxial zu dem Werkzeugschaft 18 angeordnet ist. Dabei weist der Handgriff 20 einen größeren Querschnitt, also beispielsweise eine größere Querschnittsfläche, eine größere Querschnittsbreite oder/und eine größere Querschnittshöhe, als der Werkzeugschaft 18 auf. Darüber hinaus weist das Werkzeug 2 ein Beleuchtungsmittel 22 in Form einer LED oder Ähnliches auf, das der Beleuchtung des Werkzeugkopfes 16 dient, wobei das Beleuchtungsmittel 22 an dem Handgriff 20 angeordnet ist und im Wesentlichen in die Einführrichtung 4 weist. Des Weiteren ist an dem Werkzeug 2 eine Aufnahme 24 für einen Energiespeicher 26 zur Versorgung des Beleuchtungsmittels 22 vorgesehen, wobei die Aufnahme 24 und mithin auch der in der Aufnahme 24 aufgenommene Energiespeicher 26 in dem Handgriff 20 angeordnet ist, wie dies in 1 anhand der gestrichelten Linien angedeutet ist. Der Energiespeicher 26 ist vorzugsweise wiederaufladbar ausgebildet oder/und aus der Aufnahme 24 innerhalb des Handgriffs 20 herausnehmbar, mithin auswechselbar. Alternativ kann der Energiespeicher 26 jedoch auch dauerhaft in der Aufnahme 24 angeordnet sein.
Der Werkzeugkopf 16 weist einen in Einführrichtung 4 hervorstehenden Stift 28 auf. Der Stift 28 kann in eine in 2 gezeigte Querbohrung 30 eines Gelenkteils 32 des später näher unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschriebenen Kardangelenks 34 in Einführrichtung 4 eingeführt werden. Der Stift 28 weist einen ersten Abschnitt 36 und einen in Einführrichtung 4 auf den ersten Abschnitt 36 folgenden und gegenüber dem ersten Abschnitt 36 verjüngten zweiten Abschnitt 38 auf, der bis zu dem freien Ende 40 des Stifts 28 führt. Dabei weist der zweite Abschnitt 38 einen kleineren Querschnitt, also beispielsweise eine kleinere Querschnittsbreite, Querschnittshöhe oder/und Querschnittsfläche auf als der erste Abschnitt 36. In der dargestellten Ausführungsform weist der Stift 28 sowohl in dessen ersten Abschnitt 36 als auch in dessen zweiten Abschnitt 38 einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei der zweite Abschnitt 38 einen kleineren Durchmesser als der erste Abschnitt 36 aufweist und koaxial zu dem ersten Abschnitt 36 angeordnet ist.
In einer in Breitenrichtung weisenden Seite des Stifts 28, hier in der in Breitenrichtung 10 weisende Seite des ersten Abschnitts 36, ist eine sich quer zur Einführrichtung 4 erstreckende Nut 42 ausgebildet, wobei sich die Nut 42 rechtwinklig zur Einführrichtung 4 und in den einander entgegengesetzten Höhenrichtungen 12, 14 erstreckt. Auch weist die Nut 42 einen kreisabschnittförmigen Querschnitt auf.
Darüber hinaus weist der Werkzeugkopf 16 ein Anschlagteil 44 auf, das in Richtung 6 auf den Stift 28 folgt. Das Anschlagteil 44 ist hierbei als starres Anschlagteil 44 ausgebildet, wobei das Anschlagteil 44 und somit auch das Werkzeug 2 in Einführrichtung 4 an dem später näher beschriebenen Gelenkteil 32 abstützbar ist. Wie aus 1 ersichtlich, steht das Anschlagteil 44 zu diesem Zweck seitlich über den Stift 28 hervor, wobei das Anschlagteil 44 in der dargestellten Ausführungsform sowohl in Breitenrichtung 8 als auch in Breitenrichtung 10 über den Stift 28 seitlich hervorsteht. Dabei ist das Anschlagteil 44 im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet, wobei sich das plattenförmige Anschlagteil 44 im Wesentlichen in einer von den Breitenrichtungen 8, 10 und den Höhenrichtungen 12, 14 aufgespannten Ebene erstreckt.
Darüber hinaus weist der Werkzeugkopf 16 ein Verdrehsicherungsteil 46 auf, das an dem in den 2 und 3 gezeigten Gelenkteil 32 unter Verhinderung einer Drehung des in die Querbohrung 30 eingebrachten Stifts 28 um dessen sich in Einführrichtung 4 und Richtung 6 erstreckende Längsachse 48 abstützbar ist. Wie aus 1 ersichtlich, ist das Verdrehsicherungsteil 46 in Einführrichtung 4 hervorstehend und seitlich von dem Stift 28 beabstandet, hier in Breitenrichtung 8 von dem Stift 28 beabstandet, ausgebildet, wobei das Verdrehsicherungsteil 46 an dem Anschlagteil 44 angeordnet ist. Genauer gesagt ist das Verdrehsicherungsteil 46 in der dargestellten Ausführungsform einstückig mit dem Anschlagteil 44 ausgebildet, wobei das Verdrehsicherungsteil 46 von einem endseitigen, in Einführrichtung 4 gekrümmten Abschnitt des Anschlagteils 44 gebildet ist.
Der Werkzeugkopf 16 weist ferner zwei Halteteile 50, 52 zum lösbaren, kraft- oder/und formschlüssigen Befestigen des Werkzeugs 2 bzw. des Werkzeugkopfes 16 des Werkzeugs 2 entgegen der Einführrichtung 4 in Richtung 6 an dem Gelenkteil 32 auf. Dabei ist das Gelenkteil 32 durch die beiden Halteteile 50, 52 entgegen der Einführrichtung 4 in Richtung 6 hintergreifbar, wie dies später unter Bezugnahme auf die 2 und 3 gezeigt wird. Die beiden Halteteile 50, 52 sind unter Zwischenlage des Stifts 28 einander in Breitenrichtung 8, 10 gegenüberliegend angeordnet, wobei das Halteteil 50 in Breitenrichtung 8 und mithin seitlich von dem Stift 28 beabstandet ist, während das Halteteil 52 in Breitenrichtung 10 und somit seitlich von dem Stift 28 beabstandet angeordnet ist. Dabei erstrecken sich die beiden Halteteile 50, 52 in Einführrichtung 4 seitlich des Stiftes 28, und zumindest in einem Abschnitt derselben jeweils in Breitenrichtung 10 bzw. 8 und mithin in Richtung des Stiftes 28, um das zuvor erwähnte Hintergreifen zu ermöglichen.
Wie insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich, sind die Halteteile 50, 52 jeweils von einem Abschnitt oder Schenkel eines einstückigen und U-förmigen Haltekörpers 54 gebildet, der neben den erwähnten endseitigen Abschnitten oder Schenkeln einen Zwischenschenkel 56 aufweist, über den die Halteteile 50, 52 an dem Werkzeugkopf 16 befestigt sind, wobei der Haltekörper 54 in der dargestellten Ausführungsform über den Zwischenschenkel 56 und das Anschlagteil 44 an dem Werkzeugkopf 16 befestigt oder in Einführrichtung 4 oder/und entgegen der Einführrichtung 4 in Richtung 6 festgelegt ist. Wie aus den Figuren ersichtlich, ist der Zwischenschenkel 56 dabei in Richtung 6 auf das Anschlagteil 44 folgend an dem Werkzeug 2 angeordnet.
Die beiden Halteteile 50, 52 sind in der dargestellten Ausführungsform unter Erzielung der kraft- oder/und formschlüssigen Befestigung elastisch verformbar und hier als elastische Zungen, gegebenenfalls Blechzungen, ausgebildet. So lässt sich das Halteteil 50 in Breitenrichtung 8 unter Erzielung einer in Breitenrichtung 10 wirkenden Rückstellkraft biegen, während sich das Halteteil 50 in Breitenrichtung 10 unter Erzielung einer in Breitenrichtung 8 wirkenden Rückstellkraft biegen lässt. Mithin sind die beiden Halteteile 50, 52 unter selbsttätigem Einrasten in die das Gelenkteil 32 hintergreifende Position ausgebildet. Wie aus 1 ferner ersichtlich, sind die in Einführrichtung 4 weisenden Endabschnitte 58 der Halteteile 50, 52 jeweils von dem Stift 28 weggebogen, das heißt der Endabschnitt 58 ist in Breitenrichtung 8 gebogen, während der Endabschnitt 58 des anderen Halteteils 52 in Breitenrichtung 10 gebogen ist, um das zuvor erwähnte elastische Verformen der Halteteile 50, 52 in Breitenrichtung 8 bzw. Breitenrichtung 10 und das Einführen des Stiftes 28 in Einführrichtung 4 in die Querbohrung 30 zu vereinfachen.
Der Werkzeugschaft 18 erstreckt sich ebenfalls in Einführrichtung 4 und in Richtung 6, wobei der Werkzeugschaft 18 koaxial zu dem Stift 28 und koaxial zu dem Handgriff 20 angeordnet ist. Dabei kann der Werkzeugschaft 18 einstückig mit dem Stift 28 ausgebildet sein, was die Herstellung des Werkzeugs 2 vereinfacht. Alternativ kann der Werkzeugschaft 18 mit seinem in Einführrichtung 4 weisenden Ende jedoch auch lösbar mit dem Werkzeugkopf 16 verbunden sein, um einen Austausch von Werkzeugkopf 16 oder/und Werkzeugschaft 18 mitsamt Handgriff 20 zu ermöglichen.
Nachstehend werden weitere Merkmale und Vorteile des Werkzeugs 2 sowie dessen vorteilhafte Verwendung unter Bezugnahme auf die 2 und 3 näher erläutert.
In den 2 und 3 ist eine erste Welle 60 gezeigt, die hier als Lenkradwelle ausgebildet ist, wobei an dem Ende der ersten Welle 60 ein Gelenkteil 62 drehfest befestigt ist, das zusammen mit dem bereits zuvor erwähnten Gelenkteil 32 das Kardangelenk 34 ausbildet. Darüber hinaus ist in den 2 und 3 eine zweite Welle 64, hier die Eingangswelle eines Lenkgetriebes 66, dargestellt, deren Ende mit einer Außenverzahnung 68 versehen ist. Wie aus der 2 ferner ersichtlich, weist die zweite Welle 64 bzw. deren Außenverzahnung 68 einen seitlichen Einschnitt 70 auf, der sich quer, hier rechtwinklig, zu der Erstreckungsrichtung der zweiten Welle 64 erstreckt und ähnlich wie die zuvor erwähnte Nut 42 nutförmig ausgebildet ist. In dem Gelenkteil 32 ist hingegen eine dem Ende der zweiten Welle 64 zugewandte entsprechende Aufnahme (nicht sichtbar) vorgesehen, die eine mit der Außenverzahnung 68 korrespondierende Innenverzahnung aufweist. Die Querbohrung 30 kreuzt dabei die Aufnahme innerhalb des Gelenkteils 32, wobei die Querbohrung 30 hier durchgehend in dem Gelenkteil 32 ausgebildet ist und in dem auf die Aufnahme folgenden Abschnitt mit einem Innengewinde (nicht dargestellt) versehen ist, dessen Innendurchmesser kleiner als der Durchmesser des ersten, in 2 sichtbaren ersten Abschnitts der Querbohrung 30 ist. Darüber hinaus ist das Gelenkteil 32 geschlitzt ausgebildet, wie dies anhand des zumindest einen in den 2 und 3 sichtbaren Schlitzes 72 ersichtlich ist, der sich in Richtung der nicht näher gezeigten Aufnahme innerhalb des Gelenkteils 32 erstreckt.
Um das Gelenkteil 32 an der zweiten Welle 64 drehfest zu befestigen, wird zunächst der Stift 28 in Einführrichtung 4 in die Querbohrung 30 eingeführt bis das Werkzeug 2 bzw. der Werkzeugkopf 16 seine Sollposition relativ zu dem Gelenkteil 32 einnimmt, die in 3 gezeigt ist. In der Sollposition schlägt das Anschlagteil 44 in Einführrichtung 4 an dem Gelenkteil 32 an, während das Verdrehsicherungsteil 46 derart seitlich an dem Gelenkteil 32 abgestützt ist, dass ein Verdrehen des Stiftes 28 um dessen Längsachse 48 relativ zu dem Gelenkteil 32 verhindert wird. Überdies wurden die elastischen Halteteile 50, 52 beim Einführen des Stiftes 28 in die Querbohrung 30 zunächst in Breitenrichtung 8 bzw. 10 elastisch verformt, um bei Erreichen der in 3 gezeigten Sollposition federnd in die Schlitze 72, von denen lediglich einer in den 2 und 3 gezeigt ist, einzurasten. Mithin hintergreifen die Halteteile 50, 52 das Gelenkteil 32 in der Sollposition des Werkzeugs 2 derart, dass der Werkzeugkopf 16 bzw. das Werkzeug 2 lösbar kraft- oder/und formschlüssig entgegen der Einführrichtung 4 an dem Gelenkteil 32 befestigt ist.
Befindet sich das Werkzeug 2 in der in 3 gezeigten Sollposition, so kann das Gelenkteil 32 mit Hilfe des Werkzeugs 2 unter Einführen des Endes der zweiten Welle 64 in die Aufnahme in dem Gelenkteil 32 mit Hilfe des Werkzeugs 2 bewegt werden. Dabei kann durch Drehen des Werkzeugs 2 um eine sich in den Höhenrichtungen 12, 14 erstreckende Drehachse die Drehstellung des Gelenkteils 32, mithin auch die Drehstellung der ersten Welle 60, relativ zu der zweiten Welle 64 verändert werden, was insofern besonders einfach ist, als dass das Werkzeug 2 mit dem Werkzeugschaft 18 einen entsprechend großen Hebel bereitstellt. Ist die gewünschte bzw. vorgegebene Drehstellung des Gelenkteils 32 relativ zu der zweiten Welle 64 erreicht, kann das Ende der zweiten Welle 64 in die Aufnahme in dem Gelenkteil 32 eingeführt werden, wobei dies aufgrund der Innenverzahnung in der Aufnahme zu einer Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Gelenkteil 32 und der zweiten Welle 64 führt. Beim Einführen der zweiten Welle 64 in die Aufnahme wird die zweite Welle 64 durch die Nut 42 in dem Stift 28 geführt, so dass der Stift 28 keinerlei Behinderung beim Einführen der zweiten Welle 64 in die Aufnahme innerhalb des Gelenkteils 32 darstellt. Hat das Gelenkteil 32 – wie in 3 gezeigt – seine vorbestimmte Axialposition relativ zu der zweiten Welle 64 eingenommen, so kann das Werkzeug 2 in Richtung 6 von dem Gelenkteil 32 abgezogen werden. Dabei kann der Stift 28 behinderungsfrei durch den Einschnitt 70 in der zweiten Welle 64 herausgeführt werden. Darüber hinaus erfolgt das Abziehen in Richtung 6 unter erneutem elastischen Aufweiten der Halteteile 50, 52, die dadurch aus ihrer das Gelenkteil 32 im Bereich des Schlitzes 72 hintergreifenden Position bewegt werden. Im Anschluss daran kann eine nicht näher dargestellte Schraube in die Querbohrung 30 eingeführt und mit dem hinteren Abschnitt der Querbohrung 30 bzw. der darin vorgesehenen Innenverzahnung verschraubt werden, um eine axiale Festlegung des Gelenkteils 32 an der zweiten Welle 64 zu bewirken, zumal sich die Schraube in ihrer Befestigungsposition durch den Einschnitt 70 in der zweiten Weile 64 erstreckt.
Da vorstehend lediglich eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, sei klargestellt, dass grundsätzlich eine Vielzahl von Variationen und Abweichungen möglich sind. Es sei ferner klargestellt, dass die beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele darstellen, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder den Aufbau nicht einschränken. Vielmehr stellen die Zusammenfassung und die beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine praktische Anleitung für den Fachmann dar, auf deren Grundlage der Fachmann zu zumindest einer beispielhaften Ausführungsform gelangen kann. Dabei ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass verschiedene Veränderungen betreffend die Funktion und die Anordnung der unter Bezugnahme auf die in den beispielhaften Ausführungsformen beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass von dem Bereich der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalenten abgewichen wird.
Bezugszeichenliste

2: Werkzeug
4: Einführrichtung
6: Richtung
8: Breitenrichtung
10: Breitenrichtung
12: Höhenrichtung
14: Höhenrichtung
16: Werkzeugkopf
18: Werkzeugschaft
20: Handgriff
22: Beleuchtungsmittel
24: Aufnahme
26: Energiespeicher
28: Stift
30: Querbohrung
32: Gelenkteil
34: Kardangelenk
36: erster Abschnitt
38: zweiter Abschnitt
40: freies Ende
42: Nut
44: Anschlagteil
46: Verdrehsicherungsteil
48: Längsachse
50: Halteteil
52: Halteteil
54: Haltekörper
56: Zwischenschenkel
58: Endabschnitt
60: erste Welle
62: Gelenkteil
64: zweite Welle
66: Lenkgetriebe
68: Außenverzahnung
70: Einschnitt
72: Schlitz

Claims

Werkzeug (2) zur Verbindung eines Gelenkteils (32) eines an einer ersten Welle (60), insbesondere einer Lenkradwelle, vorgesehenen Kardangelenks (34) mit einer zweiten Welle (64), insbesondere einer Eingangswelle eines Lenkgetriebes (66), aufweisend einen Werkzeugkopf (16) mit einem in eine Einführrichtung (4) hervorstehenden Stift (28), der in eine eine Aufnahme (24) für die zweite Welle (64) kreuzende Querbohrung (30) in dem Gelenkteil (32) einführbar ist, wobei an der Seite des Stifts (28) eine sich quer zur Einführrichtung (4) erstreckende Nut (42) ausgebildet ist.
Werkzeug (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (42) einen kreisabschnittförmigen Querschnitt aufweist oder/und sich die Nut (42) rechtwinklig zur Einführrichtung (4) erstreckt.
Werkzeug (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hervorstehende Stift (28) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Werkzeug (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hervorstehende Stift (28) einen ersten Abschnitt (36) und einen in Einführrichtung (4) auf den ersten Abschnitt (36) folgenden und gegenüber dem ersten Abschnitt (36) verjüngten zweiten Abschnitt (38) aufweist, der vorzugsweise einen kleineren Querschnitt, gegebenenfalls einen kleineren Durchmesser, als der erste Abschnitt (36) aufweist, wobei die Nut (42) besonders bevorzugt in dem ersten Abschnitt (36) vorgesehen ist.
Werkzeug (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkopf (16) ein Anschlagteil (44) aufweist, über das das Werkzeug (2) in Einführrichtung (4) an dem Gelenkteil (32) abstützbar ist, wobei das Anschlagteil (44) vorzugsweise seitlich über den Stift (28) hervorsteht oder/und entgegen der Einführrichtung (4) auf den Stift (28) folgt.
Werkzeug (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkopf (16) mindestens ein Halteteil (50, 52) zum lösbaren, kraft- oder/und formschlüssigen Befestigen des Werkzeugs (2) entgegen der Einführrichtung (4) an dem Gelenkteil (32) aufweist, wobei das Gelenkteil (32) vorzugsweise durch das Halteteil (50, 52) entgegen der Einführrichtung (4) hintergreifbar ist.
Werkzeug (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (50, 52) unter Erzielung der kraft- oder/und formschlüssigen Befestigung elastisch verformbar ist, vorzugsweise unter selbsttätigem Einrasten in die das Gelenkteil (32) hintergreifende Position, wobei das Halteteil (50, 52) besonders bevorzugt als elastische Zunge, gegebenenfalls Blechzunge, ausgebildet ist.
Werkzeug (2) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Halteteil (50, 52) seitlich von dem Stift (28) beabstandet in Einführrichtung (4) und vorzugsweise in zumindest einem Abschnitt desselben in Richtung des Stifts (28) erstreckt.
Werkzeug (2) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, vorzugsweise unter Zwischenlage des Stiftes (28), einander gegenüberliegende Halteteile (50, 52) vorgesehen sind, wobei die Halteteile (50, 52) besonders bevorzugt jeweils von einem Abschnitt oder Schenkel eines einstückigen oder/und U-förmigen Haltekörpers (54) gebildet sind, der gegebenenfalls über das Anschlagteil (44) an dem Werkzeugkopf (16) befestigt oder in Einführrichtung (4) oder/und entgegen der Einführrichtung (4) festgelegt ist.
Werkzeug (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkopf (16) mindestens ein Verdrehsicherungsteil (46) aufweist, das an dem Gelenkteil (32) unter Verhinderung einer Drehung des in die Querbohrung (30) eingebrachten Stifts (28) um dessen sich in Einführrichtung (4) erstreckende Längsachse (48) abstützbar ist, wobei das Verdrehsicherungsteil (46) vorzugsweise an dem Anschlagteil (44) angeordnet, gegebenenfalls einstückig mit diesem ausgebildet, oder/und in Einführrichtung (4) hervorstehend ausgebildet ist, besonders bevorzugt seitlich von dem Stift (28) beabstandet.
Werkzeug (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) einen Werkzeugschaft (18) aufweist, an dem der Werkzeugkopf (16) endseitig angeordnet ist, wobei sich der Werkzeugschaft (18) vorzugsweise in Einführrichtung (4) oder/und koaxial zu dem Stift (28) erstreckt und der Werkzeugschaft (18) besonders bevorzugt einstückig mit dem Stift (28) ausgebildet oder lösbar an dem Werkzeugkopf (16) angeordnet ist.
Werkzeug (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) einen Handgriff (20) aufweist, der an dem dem Werkzeugkopf (16) abgewandten Ende des Werkzeugschaftes (18) angeordnet ist, wobei sich der Handgriff (20) vorzugsweise in Einführrichtung (4) oder/und koaxial zu dem Werkzeugschaft (18) erstreckt und besonders bevorzugt einen größeren Querschnitt als der Werkzeugschaft (18) aufweist.
Werkzeug (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) ein Beleuchtungsmittel (22) zur Beleuchtung des Werkzeugkopfes (16) aufweist, wobei das Beleuchtungsmittel (22) vorzugsweise an dem Handgriff (20) angeordnet und an dem Werkzeug (2) besonders bevorzugt eine Aufnahme (24) für einen Energiespeicher (26) zur Versorgung des Beleuchtungsmittels (22) oder/und ein entsprechender, gegebenenfalls wiederaufladbarer, Energiespeicher (26) vorgesehen ist, die oder/und der gegebenenfalls in dem Handgriff (20) angeordnet ist.