DE3007039A1

DE3007039A1 - Gelenkwelle, insbesondere fuer lenksaeulen von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3007039A1
Application number: DE19803007039
Authority: DE
Inventors: Hans Hucklenbroich; Günther Dipl.-Ing. 2845 Damme Lange
Original assignee: LEMFOERDER GELENKWELLEN; LWM Lemfoerder Gelenkwellen GmbH
Current assignee: LEMFOERDER GELENKWELLEN; LWM Lemfoerder Gelenkwellen GmbH
Priority date: 1980-02-26
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1981-09-17
Also published as: ES254001Y; ES254001U; DE3007039C2

Description

"Gelenkwelle, insbesondere für Lenksäulen von Kraftfahrzeugen!?
Im Hauptpatent ist eine Gelenkwelle beschrieben, die aus axial verschieblichen und in Drehrichtung miteinander kuppelbaren teleskopartig ineinander geführten Teilen besteht und bei der die Führung und die Drehmomentübertragung durch zwischen dem inneren und dem äußeren Wellenteil abwälzbare Kugeln erfolgt und wobei außer dem Wälzlager eine weitere teleskopische drehmomentübertragende Führung zwischen den Wellenteilen vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Ausgestaltung einer Gelenkwelle gemäß dem Hauptpatent, vornehmlich in dem Sinne, daß eine sichere Sperrung der Verschiebewege zwischen den Wellenteilen gewährleistet ist. Dazu soll gleichzeitig erreicht werden, daß die beim Gegenstand der Hauptpatentanmeldung vorgesehene Rückstellfeder entbehrlich wird, um den Aufbau der Gelenkwelle zu vereinfachen und damit die Herstellung zu verbilligen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der in den Ansprüchen gekennzeichneten Weise gelöst.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachstehend beschrieben. Die Fig.
zeigt eine doppelteleskopische Lenkungswelle, im wesentlichen im Längsschnitt.
Die dargestellte Gelenkwelle besteht aus einem äußeren Wellenteil 1, der rohrförmig ausgebildet und durch eine ebenfalls rohrförmige Hülse 1a verlängert ist. Im Wellenteil 1 ist die Innenwelle 2 gelagert und teleskopartig geführt sowie mit dem Wellenteil 1 in Drehrichtung gekuppelt.
Die Innenwelle besteht aus zwei voneinander getrennten Wellenteilen, von denen der erste Wellenteil mit 2a und der zweite Wellenteil mit 2b bezeichnet sind. Die Wellenteile 1 und 2b tragen Anschlußzapfen 3 bzw. 4 zur Befestigung der nicht besonders dargestellten Kreuzgelenke. Das linke Ende des rohrförmigen Wellenteils 1 ist durch einen Boden 5 geschlossen, der einstückig mit dem Anschlußzapfen 3 ausgebildet ist. Der Boden 5 ist bei 6 mit der Welle 1 verschweißt.
Zur axialverschieblichen Führung und Kupplung des inneren ersten Wellenteils 2a dient ein Kugellager 7, das am äußeren Ende des Wellenteils 2a angeordnet ist. Die Führung und Drehmomentübertragung erfolgt dabei in bekannter Weise durch am äußeren und inneren Wellenteil abwälzbare Kugeln 8 in Führungsbahnen, die durch am Umfang der Wellenteile 1 und 2a vorgesehene Rillen 9, 10 gebildet sind. Die Führungsrillen 9 erstrecken sich über die gesamte Länge des äuBeren Wellenteils 1 und der Verlängerungshülse 1a, so daß die Innenwelle 2 zunächst bis ans Ende der Hülse ausgezogen werden kann.
Die Innenwelle ist ferner von einem innerhalb des äußeren Wellenteils 1 angeordneten weiteren Wellenteil 11 umgeben, der als Füiirungsrohr für den Wellenteil 2b dient. Die Längsführung erfolgt über eine Keilverzahnung 12 des Wellenteils 2b mit Eingriff in die am Innenumfang des Wellenteils 11 vorgesehenen Keilnuten 13. Der Wellenteil 11 ist einerseits fest mit dem ersten Wellenteil 2a verbunden und beispielsweise durch einen Sprengring 14 und eine Schraube 14a gesichert und andererseits am Ende des äußeren Wellenteils 1a gelagert. ur Lagerung des Wellenteils 11 dient ein Ring 15 aus elastischem Material, der einen Dichtring 16 trägt und durch den Stützring 17 lagefest gehalten wird.
Der innere Wellenteil 2b wiederum ist im Wellenteil 11 (Führungsrohr) in einem elastischen Ring 18 längsverschieblich gelagert, der am Ende des Wellenteils 11 an dessen Innenwand durch den Stützring 20 gesichert ist.
Der gleichzeitig zur Abdichtung dienende elastische Ring 18 greift in eine auf der Welle 2b vorgesehene Rille 2c ein, wenn dle Welle sich in der Betriebslage befindet. Dadurch wird eine vollkommene Sperre gegen ein ungewolltes Verschieben des inneren Wellenteils 2b gegenüber dem Wellenteil 2a, 11 erzielt. Eine Vorspannung des Ringes 18 zur Erhöhung der Gleitreibung gegenüber dem Wellenteil 2b kann daher entfallen oder nur noch unter besonderen Umständen als Hilfsmittel eingesetzt werden.
Die Arretierung des das Wälzlager 7 tragenden Wellenteils 2a und des mit ihm verbundenen Wellenteils 11 (Fuhrungsrohr) wird durch einen federnden stulpartigen Ring 22 bewirkt, der in das dem Wälzlager benachbarten Ende des Wellenteils 11 eingesetzt ist und dort in einer Stufe der Rohrwandung durch einen Sprengring 23 gehalten wird. Der Ring 22 besteht vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoff und ist zweckmässig mit Längsschlitzen 22b versehen, wodurch das Einschnappen in den Lagerring 15 ermöglicht wird. An seinem freien Ende ist dieser Ring mit einem wulstartigen Rand 22a versehen, der beim Auseinanderziehen der Welle in eine Rille 15a des Lagerringes 15 einschnappt und so die vereinigten Wellenteile 2a5 11 gegen eine Verschiebung sperrt. Bis dahin bleibt der als Gleitteleskop wirkende Wellenteil 2b durch den in seiner Rille 2c eingreifenden Dichtring 18 gesperrt.
Das Ausziehen des Wellenteils 2b ist nach tberwindung des durch das elastische Material des Ringes 1o ausgeübten Widerstandes möglich. Beim Zusammenschieben der Wellenteile in ihre Ausgangslage wird zunächst der Wellenteil 2b so weit eingeschoben, bis der Ring 18 wieder in die Rille 2c einrastet. Solange bleiben die Wellenteile 2a, 11 durch den Ring 22 im Lager 15 gegen Einschub in ihre Ausgangslage gesperrt. Erst nach Anwendung einer weiteren Einschubkraft wird diese Sperre gelöst, so daß auch die Wellenteile 2a, 11 in ihre Ausgangslage zurückgeführt werden können.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Teleskop-Gelenkwelle wird die Einhaltung der vorgegebenen Verschiebewege der Wellenteile beim Auszug und beim Einschub gewährleistet. Im Fahrbetrieb wird lediglich das Wälzlagerteleskop mit seiner rollenden Reibung wirksam, während das Gleitteleskop gegenüber dem Führungsrohr 11 mit Sicherheit in Ruhe bleibt. Das Gleitteleskop wird erst dann wirksam, wenn die Wellenteile 2a, 11 im Lager 15 des Führungsrohres gesperrt sind, d.h. dann kann der Wellenteil 2b aus seiner Sperrstellung gelöst und weiter bewegt werden, um das vollständige Ausziehen der Welle zu ermöglichen. Beim Zurückkippen des Fahrerhauses in seine Ausgangslage findet das Zusammenschieben der Gelenkwelle in der Weise statt, daß zunächst der Wellenteil 2b eingefahren und gesperrt wird. Anschließend können dann nach Lösen der Sperre zwischen den Wellenteilen 2a, 11 und dem äußeren Wellenteil 1 alle Wellenteile in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden.
Die anhand des dargestellten Ausführungsbeispiels beschriebene Reihenfolge der Verschiebung der Wellenteile ist nicht zwingend. So kann der Einschub der Wellenteile auch in der Weise erfolgen, daß zunächst die Wellenteile 2a, 11 und danach erst der Wellenteil 2b eingeschoben wird. Die Reihenfolge ist abhängig von der Ausbildung und Bemessung der die Arretierung bewirkenden elastischen Elemente. Beim Ausführungsbeispiel sind die Ringe 22 und 18 so beschaffen und angeordnet, daß der Ring 18 dem Einschub des Wellenteils 2b einen geringeren Widerstand entgegensetzt als der Ring 22 dem Einschub der Wellenteile 2a, 11, so daß beim Zusammenschieben der Doppelteleskopwelle zunächst der Einschub des Wellenteils 2b bis zum Einrasten in den Ring 18 erfolgt. Anschließend läßt sich die Sperre der Wellenteile 2a, 11 lösen, wonach auch diese eingeschoben werden können. Der durch die Erfindung erzielbare Verschiebeweg der Gelenkwelle ist in der Zeichnung durch Pfeile markiert, wobei der Rollweg A des Wälzlagerteleskops und der Gleitweg B des Gleitteleskops zusammen den gesamten Schiebeweg ergeben.

Claims

Patent ans p ru c he 1.) Gelenkwelle, insbesondere für Lenksäulen von Kraftfahrzeugen, gemäß Patent ................ (Patentanmeldung P 29 41 065.9), bestehend aus axialverschieblichen und in Drehrichtung miteinander kuppelbaren teleskopartig ineinander geführten Teilen, wobei die Führung und die Drehmomentübertragung durch zwischen dem inneren und dem äußeren Wellenteil abwälzbare Kugeln erfolgt und bei der außer dem Wälzlager eine weitere teleskopische drehmomentübertragende wahrung zwischen den Wellenteilen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Wellenteil (2b) gegenüber dem mittleren Wellenteil (11) (Führungsrohr) und letzterer gegenüber dem äußeren Wellenteil (1) arretierbar sind.
2.) Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Wälzlager (7) zugekehrten Ende des Wellenteils (11) ein federnder Ring vorgesehen ist, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß er beim Ausziehen des Wellenteils (11) den Lagerring (15) untergreift und in eine umlaufende Rille (15a) des Lagerringes einschnappt.
3.) Gelenkwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beispielsweise aus einem Elastomer bestehende Federring einseitig einen wulstförmigen Rand aufweist und von diesem her mit einem oder mehreren Längsschlitzen versehen ist.
4.) Gelenkwelle nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Wellenteil (2b) in seinem Lagerbereich eine Umfangsnut (2c) aufweist, in die der Lagerring (18) in der Betriebslage der Gesamtwelle eingreift.