DE3421273A1

DE3421273A1 - Aus welle und buchse bestehende einheit sowie mit einer derartigen einheit versehene schwenkbare lenkeinheit

Info

Publication number: DE3421273A1
Application number: DE19843421273
Authority: DE
Inventors: Hakumi Okazaki Aichi Ishii; Masanobu Nagoya Ishikawa; Masumi Toyoake Nishikawa; Hiroki Aichi Sato; Shuhei Toyota Aichi Toyoda
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 1983-06-11
Filing date: 1984-06-07
Publication date: 1984-12-13
Also published as: US4633732A; DE3421273C2

Description

Aus Welle und Buchse bestehende Einheit sowie mit einer derartigen Einheit versehene schwenkbare Lenkeinheit

5 Die vorliegende Erfindung betrifft eine aus einer Welle und einer Buchse bestehende Einheit, insbesondere eine schwenkbare Lenkeinheit, bei der Spiel zwischen einer Welle und einer Buchse verhindert wird.

10 Normalerweise ist aufgrund von Fabrikationsungenauigkeiten zwischen einer Schraube und einer Mutter inner ein gewisses Spiel vorhanden. Ferner tritt bei Lagern, beispielsweise einen Rotationslager, oder bei einem Reduktionsgetriebemechanis-us für eine schwenkbare Lenk-

15 einheit eines Kraftfahrzeuges Soisl auf.

Eine herkömmlich ausgebildete schwenkbare Lenkeinheit besitzt daher den Nachteil, daS die Genauigkeit und die Glätte des Schwenkvorganges sowie die Funktionsbeständig-20 keit unzureichend sind, was den Fahrzeuglenker Unbequemlichkeiten verursachen kann.

Dresdner BanK (München! KIo 3939 BAt

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus einer Welle und einer Buchse bestehende Einheit zu schaffen, bei der kein Spiel zwischen Welle und Buchse vorhanden ist.

Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer schwenkbaren Lenkeinheit, mit der ein genauer Schwenkwinkel des Lenkrades erreicht werden kann.

Des weiteren soll durch die Erfindung eine schwenkbare Lenkeinheit zur Verfügung gestellt werden, die ein Drehlager aufweist, um Spiel am Lagerabschnitt zu verhindern.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Einheit mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer aus einer Welle und einer Buchse bestehenden Einheit, wobei dieser Schnitt einen vergrößerten Abschnitt der Figur 2 zeigt;

Figur 2 einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung, die eine Drehbewegung in eine Linearbewegung überführt;

Figur 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung, aus der die Welle 10 entfernt worden ist, aus der Richtung III in Figur 2;

Figur 4 einen Schnitt entlang Linie IV - IV in

Figur 3;

■- 8 -

Figur 5

Figur 6

Figur 7

Figur 8 einen Schnitt entlang Linie V - V in Figur 4;

eine auseinandergezogene Ansicht, die einige Teile der Figur 2 zeigt;

eine Seitenansicht, die die gesamte schwenkbare Lenkeinheit nach einer zweiten Ausführungsform zeigt;

einen Schnitt entlang Linie II - II in Figur 7;

15

20

25

30

" 35

Figur 9

Figur 10

Figur 11

Figur 12

Figur 13

Figur 14 einen Schnitt entlang Linie III - III in Figur 7;

eine Seitenansicht einer vollständigen schwenkbaren Lenkeinheit nach einer dritten Ausführungsform;

einen Schnitt entlang Linie II - II in Figur 10;

eine auseinandergezogene Ansicht, die die Teile der Figur 11 zeigt;

einen Schnitt ähnlich Figur 11, der jedoch eine Abänderung der dritten Ausführungsform zeigt; und

eine auseinandergezogene Ansicht, in der die Teile der Figur 13 dargestellt sind.

Die erfindungsgemäß ausgebildete, aus einer Welle und einer Buchse bestehende Einheit umfasst eine Welle, eine Buchse, die sich mit der Welle in Eingriff befindet,

und einer Preßeinrichtung, die die Buchse gegen die Welle in deren Radialrichtung preßt. Entweder in der Welle oder in der Buchse ist mindestens ein Schlitz oder eine Öffnung entlang deren Achse ausgebildet, so daß die Welle oder die Buchse aus mindestens zwei Teilen bestehen.

Wenn die Buchse aus zwei oder mehreren Teilen besteht, kann die Preßeinrichtung an der Aussenseite der Buchse angeordnet sein, um die die Buchse bildenden Teile in Radialrichtung gegen die Welle zu pressen. Wenn die Welle aus zwei oder mehreren Teilen besteht, kann sich die Preßeinrichtung innerhalb der Welle in deren Mitte befinden, um die die Schraubenwelle bildenden Teile radial nach aussen zu pressen. Auf diese Weise wird der Kontakt zwischen der Welle und der Buchse verstärkt. Bei der Welle kann es sich um eine Schraubenwelle handeln, und die Buchse kann eine Mutter sein. Die Welle kann jedoch auch als Eingriffsstift und die Buchse als Lager ausgebildet sein.

Eineder erfindungsgemäß ausgebildeten schwenkbaren Lenkeinheiten umfasst die vorstehend beschriebene Einheit aus der Welle und der Buchs«. Der Schwenkmechanismus besitzt einen oberen Arm, der eine obere Lenkwelle drehbar lagert. Der obere Arm wird von einem Hauptarm schwenkbar gelagert.

Eine lineare Ausdehnungsvorrichtung ist zwischen einem Ende des oberen Armes und dem Hauptarm angeordnet. Diese Ausdehnungsvorrichtung ist mit der vorstehend erwähnten Einheit aus der Welle und der Buchse versehen. Sie wird durch Drehung der Welle ausgeweitet oder zusammengezogen.

Der obere Arm wird daher relativ zum Hauptarm verschwenkt, so daß die obere Lenkwelle verschwenkt wird.

E'ne andere erfindungsgemäß ausgebildete schwenkbare Lsnkeinheit umfasst die vorstehend beschriebene Einheit aus Welle und Buchse, die zwischen einem oberen

Arm und einem Hauptarm angeordnet ist. Die aus Welle und Buchse bestehende Einheit umfasst einen Stift, der an einem der Arme befestigt ist, und eine Buchse, die mit dem Stift in Eingriff steht und in eine Axialbohrung des anderen Armes eingesetzt ist. Die beiden Arme rotieren über die Buchse relativ zueinander. Die Axialbohrung und/oder der Aussenumfang des Stiftes ist konisch ausgebildet, und die Buchse besitzt eine dem Aussenumfang des Stiftes entsprechende Innenfläche sowie eine der Innenfläche der Axialbohrung entsprechende Aussenfläche, d.h. entwe der die Innen- oder die Aussenfläche der Buchse ist konisch ausgebildet. Die Buchse v/eist ferner mindestens einen Schlitz in Axialrichtung auf, so daß sie in Radialrichtung ausgeweitet oder zusammengezogen werden kann. Die Einheit besitzt darüberhinaus ein Preßelement, um die Buchse konstanterweise direkt oder indirekt gegen den Stift zu pressen.

Das Preßelement besteht vorzugsweise aus einem elastisehen Gummiring mit einer Unterlegscheibe, um die Seitenfläche der Buchse unter Druck zu setzen. Die Buchse wird durch den vom Pre.Qelement ausgeübten Druck in Axialrichtung bewegt und zwischen der Innenfläche der Axialbohrung und dem Aussenumfang des Stiftes zusammengequetscht. Sie zieht sich dabei in Radialrichtung zusammen und tritt ohne Spiel mit dem Aussenumfang des Stiftes in Kontakt. Ais Preßelement kann eine Feder bzw. Tellerfeder verwendet werden. Die Unterlegscheibe ist nicht unbedingt erforderlich. Wenn eine solche verwendet wird, kann sie einstückig mit dem elastischen Ring ausgebildet sein.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform einer aus einer Welle und einer Buchse bestehenden Einheit anhand der Figuren 1-6 beschrieben.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen vergrößerten Abschnitt der Figuren 2. Mit 10 ist eine Schraubenwelle bezeichnet, deren beide Enden durch ein Ende eines Gehäuses 12 über Lager 11 gelagert sind (in Figur 2 ist der andere Endabschnitt des Gehäuses 12 nicht gezeigt). Die Welle 10 wird durch eine Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) gedreht. Das Schraubengewinde 10a der Welle 10 kämmt mit dem Gewinde 14a einer Mutter 14, die einen Teil eines Mutterelementes 13 dar stellt. Das Mutterelement 13 setzt sich aus der Mutter 14, die aus Kunstharz besteht, und metallischen Lagerelementen 15, 16 zusammen. Diese sind einstückig geformt und bilden das Mutterelement 13. Die Schraubenwelle 10 kämmt mit der Mutter 14. An jeder Seite der Lagerelemente 15 und 16 sind säulenförmige Vorsprünge 15a, 16a einstückig ausgebildet, an deren oberem Ende Schraubengewinde 15b, 16b vorgesehen sind, wie in Figur 3 gezeigt. Die Mutter 14 enthält Schlitze 14b, 14c, die in Axialrichtung verlaufen, wie in Figur 3 und Figur 5 gezeigt. Die linke Hälfte und die rechte Hälfte der Mutter 14 sind über ein äußeres dünnwandiges Teil 14d miteinander verbunden. Die Mutter 14 besitzt eine derartige Form, daß die Schraubenwelle 10 durch die Mutter 14 in Radialrichtung unter Vorspannung gesetzt wird, wenn die Mutter 14 den in Figur 2 gezeigten Zustand einnimmt.

Das Mutterelement 13 ist auf den äußeren Umfangsflächen beider Endabschnitte der Mutter 14 nit Preßeinrichtungsn 17A, 17B versehen. Diese Einrichtungen 17A, 17B pressen beide Endabschnitte der Mutter 14 in Radialrichtung gegen den Mittelpunkt. Jede Presseinrichtung besteht aus einem rinnförmigen Preßelement 18 oder 20 aus Gummi und einem metallischen Halter 19 oder 21, der die äußeren Umfangsfllchen der ringförmigen Preßelemente 18 oder 20 bedeckt.

Wie aus Figur 1 und Figur 4 hervorgeht, ist auf Aussenumfang eines jeden Endabschnittes der Mutter 14 eine Ringnut 14e, 14f ausgebildet. Am Innenumfang eines jeden PreGelementes 18, 20 aus Gunmi befinden sich ringförmige Vorsprünge 18a, 20a. Die ringförmigen Vorsprünge 18a, 20a stehen mit den Nuten 14e, IAf in Eingriff. Diese Vorsprünge 18a, 20a und Nuten 14e, 14f dienen dazu, ein Abfallen der Preßelemente 18, 20 von der Mutter 14 in Axialrichtung zu verhindern. Aus dem gleichen Grunde

^g sind Ringnuten 18b, 20b am Aussenumfang der Preßelemente 18, 20 und ringförmige Vorsprünge 19a, 21a am Innenumfang der Halter 19, 21 ausgebildet, die mit den Nuten 18b, 20b in Eingriff stehen.

^₅ Wie aus Figur 6 hervorgeht, sind die Halter 19, 21 über zwei Platten 28, 29 und zwei Bolzen 30, 31 miteinander verbunden, so daß sie sich nicht voneinander trennen.

Wie Figur 2 zeigt, stehen die einen Enden von zwei Stangen 22, 23 mit den säulenförmigen Vorsprüngen 15a, 16a der Lagerelemente 15, 16 in Eingriff. Jedes Ende der Stangen 22, 23 ist mit Hilfe von Muttern 26, 27 und Unterlegscheiben 24, 25 befestigt. Mit 22a, 23a sind gebogene Abschnitte der Stangen 22, 23 bezeichnet. Die anderen Enden der Stangen 22, 23 sind über einen Bolzen 32, eine Unterlegscheibe 33 und eine Mutter 34 sowie Rundteile 35, 36 an einen Ende eines hin- und herbeweglichen Elementes 37 befestigt.

3Q Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben. Wie man aus Figur 2 entnehmen kann, wird ein Drehmoment auf die Schraubenwelle 10 übertragen, wodurch diese um ihre Achse gedreht wird. Danach werden die aus dem Mutterelement 13 und den Preßelementen 17A, 17B bestehenden

Elemente in Axialrichtung der Welle 10 bewegt. Nach dieser Bewegung des Mutterelementes 13 werden beide Stangen 22, 23, die Rundteile 35, 36 und das hin und her bewegliche Element 37 in Axialrichtung der Welle 10 bewegt. Somit wird die Drehbewegung der Schraubenwelle 10 in eine Linearbewegung des hin und her beweglichen Elementes 37 überführt.

Wenn bei dieser Ausführungsform die beiden Enden der Stangen 22, 23 drehbar mit den Lagerelementen 15, 16 und dem Bolzen 32 verbunden sind und wenn der Bolzen 32 ausserhalb der Achse der Schraubenwelle 10 angeordnet ist, werden die beiden Stangen 22, 23 durch die Drehung der Welle 10 um den Bolzen 32 herum bewegt. Wenn 2_5 der Bolzen 32 nicht fest ist und das andere Ende (nicht gezeigt) des hin und her beweglichen Elementes 37 schwenkbar an einer anderen Achse (nicht gezeigt) gelagert ist, bewegt sich das hin und her bewegliche Element 37 um die Achse.

Als nächstes wird der Eingriff zwischen der Schraubenwelle 10 und der Mutter IA in Verbindung mit Figur 1 beschrieben. Die Mutter 14 dieser Ausführungsform besteht aus Kunstharz und ist mit den Schlitzen 14b, IAc versehen, Die aus Metall bestehenden Halter 19, 21 drücken die Mutter 14 über die ringförmigen Preßelemente 18, 20, die aus Gummi bestehen und somit elastischer sind als das Kunstharz, in Radialrichtung nach innen in Richtung auf deren Mittelpunkt.

-S^rmit wird das Gewinde 14a der Mutter gegen das Gewinde 10 der Schraubenwelle 10 gepreßt, so daß in allen Be-".riebszuständen zwischen der Fläche 101 des Gewindes 10a und der Fläche 141 des Gewindes 14a kein Spiel vorhanden

ist und beide Gewinde immer miteinander in Kontakt stehen. Da die Mutter 14 aus Kunstharz besteht, können Geräusche und Abrieb in vorteilhafter Weise vermieden werden. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weist die Mutter 14 sich in Axialrichtung derselben erstreckende Schlitze 14b, 14c auf, und ihre beiden Hälften sind über den dünnen Abschnitt 14d miteinander verbunden, um den Eingriff der Mutter zu verbessern. Ohne diesen dünnen Abschnitt können beide Hälften vollständig voneinander ge-

JLO trennt sein. In diesem Fall sollte zwischen beiden Hälften eine geringfügige Öffnung (Schlitz) verbleiben, wenn sich die Mutter in Eingriff befindet. Die Mutter sollte so ausgebildet sein, daß sie durch die Preßelemente am Aussenumfang in konstanter Weise gegen die Schraubenwelle gepreßt wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform besitzt die Mutter die vorstehend erwähnten Schlitze, und die PreGelemente setzten die Mutter in Radialrichtung vom Aussenumfang zur Schraubenwelle hin unter Druck. Es ist jedoch auch die umgekehrte Konstruktion möglich, bei der ein Schlitz an der Schraubenwelle'ausgebildet ist, wodurch diese in mindestens zwei Teile aufgeteilt ist, und bei der ein Preßelement innerhalb der Welle angeordnet ist und die beiden Teileschraubenwelle in Radialrichtung der Welle nach aussen drückt, so daß auf sie ein konstanter Druck ausgeübt wird.

Obwohl die Mutter bei dieser Ausführungsform aus Kunstharz besteht, kann sie auch aus Metall hergestellt sein, und die Schraubenwelle kann aus Kunstharz bestehen. Die Preßelemente 18, 20 bestehen bei der vorliegenden Ausführungsform aus Gummi. Es können jedoch auch andere

elastische Materialien oder elastische Teile, beispielsweise eine Feder, für derartige Elemente Anwendung finden.

Die zweite Ausführungsform wird nunmehr anhand der Figuren 7-9 beschrieben, die eine schwenkbare Lenkeinheit zeigen.

Figur 7 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete schwenkbare Lenkeinheit A, mittels der der Winkel einer oberen Hauptwelle 51 und einer unteren Hauptwelle (nicht gezeigt) eingestellt wird. Die obere Hauptwelle 51 ist mit einen Lenkrad 100 verbunden, und die untere Hauptwelle ist drehbar über Lager (nicht gezeigt) in einem Säulenrohr 12 angeordnet.

Die schwenkbare Lenkeinheit A umfasst: Einen Hauptarm 54, der am unteren Teil eines Gehäuses 13, das ein Armaturenbrett bildet, angeordnet ist, eine Antriebsquelle B, die mit dem Hauptarm 54 verbunden ist, einen Reduktionsgetriebemechanisrnus C, der an die Antriebsquelle B angeschlossen ist, eine eine Welle und eine Buchse umfassende Einheit D, die mit dem Reduktionsgetriebemechanisnus C verbunden ist, und einen oberen Arm 55, der schwenkbar am Hauptarm 54 gelagert ist und durch die Wellen- und Buchseneinheit D verschwenkt wird.

Die Antriebsquelle B besteht beispielsweise aus einen Elektromotor und wird über eine Fernsteuerung (nicht gezeigt) betätigt. Am oberen Ende einer Ausgangswelle 56 der Antriebsquelle B (in Figur 8 gezeigt) ist eine Schnecke 57 befestigt, die mit einem Schneckenrad 58 des Reduktionsgstriebemechanismus C kämmt.

Der Reduktionsgetriebemechanismus C dient dazu, das Drehmoment durch Drehzahlreduzierung der Antriebsquelle B zu erhöhen. Dieses Drehmoment wird vorn Reduktionsgetriebe-

mechanismus C auf die Wellen- und Buchseneinheit D übertragen. Hie in Figur 8 gezeigt, umfasst der Reduktionsgetriebemechanismus C eine Welle 59, die über Lager 41, 42 von den beiden Seitenwänden eines Gehäuses 30 drehbar gelagert ist, das vorstehend erwähnte Schneckenrad 58, das an einem Endabschnitt der Welle 59 befestigt ist, und ein an der anderen Seite der Welle 59 befestigtes Zahnrad 43. Das Zahnrad 43 kämmt mit einem Zahnrad 45, das am Ende einer Schraubenwelle 10 befestigt ist.

Wie Figur 8 zeigt, ist am Reduktionsgetriebemechanismus C ein Sensor S angeordnet, der so angebracht ist, daß er den Rotationswinkel des Zahnrades 23 im Reduktionsgetriebemechanismus C erfasst. Dieser Rotationswinkel des Zahnrades 43 steht zu dem Schwenkwinkel der oberen Hauptwelle 51 in Beziehung. Die Wellen- und Buchseneinheit D dient dazu, eine Drehbewegung in eine Linearbewegung umzuwandeln, und weist die in Figur 9 gezeigte Konstruktion auf. Sie ist mit der bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Einheit identisch. Die Schraubenwelle 10 wird von einem Ende 12 eines Gehäuses 30 über Lager 41, 11 drehbar gelagert. Das Gehäuse 30 ist über Bolzen 30c, 3Od, 3Oe (in Figur 7 gezeigt) am Hauptarm befestigt. Das Zahnrad 45 rotiert mit der Schraubenwelle 10 als Einheit, da es mit dem Ende der Schraubenwelle über eine Keilverbindung 45a verbunden ist. Ein Abdeckelement 46 ist am Gehäuse 30 befestigt. An dieser Stelle wird auf eine detaillierte Erläuterung der Wellen- und Buchseneinheit D mit Ausnahme des Elementes 37 verzichtet.

Hierzu wird auf die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform sowie die Figuren 2 bis 5 verwiesen. In Figur 2 ist mit 37 ein hin und her bewegliches Element bezeichnet, während bei der hier beschriebenen zweiten Ausführungsform mit 37 ein Endabschnitt eines in Figur gezeigten oberen Armes 55 bezeichnet ist.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Lenkeinheit erläutert.

Wenn das Lenkrad 100 in die in Figui 7 gestrichelt dargestellte Position 100' geneigt werden soll, wird die Antriebsquelle B durch Drehen des Schalters (nicht gezeigt) eingeschaltet. Die von der Antriebsquelle B gelieferte Drehbewegung wird somit von der Ausgangswelle 56 (in Figur 8 gezeigt) über die Schnecke 57, das Scheckenrad 58, das Zahnrad 43 und Zahnrad 45 auf die Schraubenwelle 10 übertragen und bewirkt eine Axialdrehung der VJeHe 10 mit niedriger Winkelgeschwindigkeit. Dadurch wird die aus dem Motorelement 13, den ringförmigen Presselementen 18, 20 und den Haltern 19, 21 bestehende Einheit in Axialrichtung a der Welle 10 bewegt (wie in Figur 9 gezeigt). Die Stangen 22, 23 folgen dieser Bewegung in der gleichen Richtung, so daß der obere Arm 55 in die Richtung b und das Lenkrad 100 in die in Figur 7 gestrichelt dargestellte Position 100' verschwenkt wird.

Wenn das Lenkrad 100 in die gestrichelt dargestellte Position 100'' bewegt werden soll, wird die Antriebsquelle B eingeschaltet, so daß sie sich in die entgegengesetzte Richtung dreht. Auf diese Weise werden die Stangen 22, 23 in der Richtung a¹ und somit der obere Arm 37 in der Richtung b¹ bewegt. Wie bereits in Verbindung nit der ersten Ausführungsfarn erläutert wurde, tritt bei der erfindungsgemäß ausgebildeten schwenkbaren Lenkeinheit zwischen der Schraubenwelle 10 und dem Mutterelement 13 der Wellen- und Buchseneinheit D kein Spiel auf.

Der obere Arm 55 wird vom Gehäuse 53 gelagert, ohne dai Spiel vorhanden ist.

.m Verbindung mit den Figuren 10 - 14 wird nachfolgend die dritte Ausführungsform der schwenkbaren Lenkeinheit beschrieben. Figur 10 zeigt eine Gesamtansicht dieser

Lenkeinheit A' von der Seite her. Die Lenkeinheit A¹ dient dazu, den Winkel einer oberen Hauptwelle 51 zu einer unteren Hauptwelle (nicht gezeigt) die über ein Lager innerhalb eines säulenförmigen Rohres 52 drehbar gelagert ist, zu verstellen. Ein Lenkrad 100 ist am oberen Ende der oberen Hauptwelle 11 befestigt. Die schwenkbare Lenkeinheit A' umfasst einen Hauptarm 54, eine am Hauptarm befestigte Antriebsquelle B, einen Reduktionsgetriebemechanismus C', der am Hauptarm befestigt und mit der Antriebsquelle B verbunden ist, eine Federkupplung B, die am Hauptarm 54 befestigt ist, von der Ausgangswelle des Reduktionsgetriebemechanisnus C¹ betätigt wird und Drehmoment auf ein Verbindungsglied 64 überträgt, sowie einen oberen Arm 55, der über die Federkupplung D und das Verbindungsglied 64 schwenkbar um einen Stift 63 bewegbar ist. Der Stift 63 ist am Hauptarm 54 befestigt. Die vorstehend erwähnte Antriebsquelle B, der Reduktionsgetriebemechanismus C' und die Federkupplung D sind in der schwebenden japanischen Patentanmeldung 198344/1982 des gleichen Anmelders im einzelnen beschrieben.

Figur 11 zeigt einen Schnitt entlang der Linie H-II in Figur 10. Die Achse des Verbindungsgliedes 64 und des oberen Armes 55 sind über eine Wellen- und Buchseneinheit 60 miteinander gekoppelt. Diese Wellen- und Buchseneinheit 60 besteht aus einem am oberen Arm 55 befestigten Stift 62, einen an Aussenumfang des konischen Schaftes 62a des Stiftes 62 angeordneten Bund und einem elastischen Element 68 (das bei der vorliegenden Ausführungsform aus Gummi besteht), das mit der äußeren Endfläche des Bundes 66 in Kontakt steht und durch eine Mutter 65 und eine Unterlegscheibe 61 in Richtung auf den Bund 66 unter Vorspannung gehalten wird.

Die Mutter 65 steht mit den an oberen Ende des Stiftes 62 ausgebildeten Schraubengewince 62b in Eingriff, wodurch das elastische Element 68 gegen den Bund 66 gepreßt wird. Entlang der Achse des Bundes 66 sind ein konisches Loch 66a, ein Schlitz 66b und eine Nut 66c ausgebildet, wie in Figur 12 gezeigt. Durch den Schlitz 66b und die Nut 66c kann sich der Bund 66 verbiegen, so daß er einen kleineren Durchmesser erhält, v;enn von Aussenunfang desselben eine Kraft in Richtung auf die Mitte des Bundes

XO ausgeübt wird. Die Wellen- und Buchseneinheit 63 ist so konstruiert, daß zwischen der Seitenfläche des Bundes 66 und der Seitenfläche des oberen Arnes 55 inner ein Spiel ti und zwischen der Schuler des konischen Schaftes 62a und der Unterlegscheibe 61 immer ein Spiel t2 vorhanden ist, wie in Figur 11 gezeigt. Daher wird durch das elastische Element 68 ein konstanter Druck auf den Bund 66 ausgeübt, so daß dieser immer mit der konischen Fläche des Schaftes 62 in Kontakt gepreßt wird. Das Schraubengewinde 62b, die Mutter 65, die Unterlegscheibe 61 und das elastisehe Element 68 bilden das PreGelement der Wellen- und Buchseneinheit 60. Der von den Preßelenent ausgeübte Druck besitzt eine solche Größe, daß der Stift 62 ohne jegliches Spiel in glatter Weise gedreht wird.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform funktioniert in der folgenden Weise:

Wenn das Lenkrad 100 in die in Figur 10 dargestellten Positionen 100' oder 10O¹¹ bewegt werden soll, wird der Schalter (nicht gezeigt) der Antriebsquelle B eingeschaltec, wodurch die Drehbewegung der Antriebsquelle 3 über den Reduktionsgetriebemechanismus C¹ auf die Federkuppxung D übertragen wird. Auf diese Weise wird das Verbindungsglied 6h mit niedriger Geschwindigkeit entweder in die Richtung a oder in die Richtung b bewegt, wobei

diese Bewegung auf den oberen Arm 55 übertragen und der Arm 55 υπ den Punkt 0 (Schwenkpunkt) verschwenkt wird, um den gewünschten Schwenkwinkel zu erhalten.

Während dieses Schwenkvorganges tritt zwischen dem am oberen Arm 55 befestigten Stift 62 und dem Verbindungsglied 64 eine Relativdrehung auf. Aufgrund der vorstehend beschriebenen, von den Preßelementen der in Figur 11 gezeigten Wellen- und Buchseneinheit 60 ausgeübten Preß-

IQ wirkung tritt jedoch an diesem Bereich kein Spiel auf.

Falls infolge einer langen Benutzungsdauer der Wellen- und Buchseneinheit 60 an deren Gleitflächen Abrieb auftritt, wird der Bund 66 geringfügig gegen den konischen Kontaktabschnitt 62a des Stiftes 62 gedrückt, wodurch der Verschleiß verringert wird.

In den Figuren 13 und 14 ist eine weitere Wellen- und Buchseneinheit 660 dargestellt, die eine Modifikation der in den Figuren 11 und 12 gezeigten Wellen- und Buchseneinheit 60 ist. In diesen Figuren sind die gleichen Teile mit den gleichen.Bezugsziffern bezeichnet.

Ein Lager 660 besteht aus einem Stift 620, der an einem oberen Arm 55 befestigt ist, einen Bund 660, der am Aussenumfang des Schaftes 620a des Stiftes 620 angeordnet ist, und einem elastischen Element 68, das mit der äußeren Endfläche des Bundes 660 in Kontakt steht, sowie einer Mutter 65 und einer Unterlegscheibe 67, die das elastische Element 68 gegen den Bund 660 pressen.

Diese Modifikation unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Einheit 60 dadurch, daß der Aussenumfang des Bundes 660 bei 660b konisch ausgebildet ist und einen Schlitz 660a sowie eine Nut 660c aufweist, wobei

er sich rait einer konischen Bohrung 6Aa eines Verbindungsgliedes 64 in Kontakt befindet, so daß die Aussenseite des Bundes in entgegengesetzter Weise wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform verbogen wird.

Die Richtung des vom Preßelement aufgebrachten Druckes entspricht im wesentlichen der bei der Einheit 60. Das Preßelement dieser Modifikation besteht aus einen Schraubengewinde 620b am oberen Ende des Stiftes 62, der Mutter 65, der Unterlegscheibe 67 und den elastischen Element 68. Das elastische Element 68 ist dick genug, so daß in konstanter Weise eine Öffnung (Spiel) t3 zwischen der Endfläche des Bundes 660 und der einen Seitenfläche des oberen Armes 55 und immer eine öffnung (Spiel) tA zwischen der Schulter des Schaftes 620a des Stiftes 620 und der Unterlegscheibe 67 vorhanden ist.

Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen modifizierten Ausführungsform entspricht der der davor beschriebenen Ausführungsform.

Erfindungsgemäß wird sqnit eine Wellen- und Buchseneinheit beschrieben, die eine Welle, eine einen in Axialrichtung verlaufenden Schlitz aufweisende Buchse und eine Preßeinrichtung umfasst, die die Buchse nach innen in Kontakt mit der Welle preßt, so da3 Buchse und Welle ohne jegliches Spiel gegeneinander gepreßt werden. Bei der Welle und der Buchse kann es sich un eine Schraubenwelle und eine mit der Schraubenwelle kämmende Mutter oder um einen Stift und eine mit dem Stift in Eingriff stehende Mutter handeln.

Erfindungsgemäß wird ferner eine schwenkbare Le hsit vorgeschlagen, die diese Wellen- und ßuchseneinheit aufweist. Die Einheit wird als Schwenkslift verwendet,

der einen oberen Arm, welcher eine obere Lenkwelle drehbar lagert, und einen Hauptarn, der an der Karosse eines Kraftfahrzeuges befestigt ist, miteinander verbindet.. Die Einheit findet ferner als Vorrichtung zum Ausweiten bzw. Zusammenziehen Verwendung, die den oberen Arm gegenüber dem Hauptarm verschwenkt. Die Vorrichtung zum Ausweiten bzw. Zusammenziehen weist eine Schraubenwelle und eine Mutter auf, die durch die Wellen- und Buchseneinheit gebildet werden.

Claims

Patentansprüche:

( 1/ Wellen- und Buchseneinheit mit einer auf einer Basis gelagerten Buchse mit einem Eingriffsloch und einer zumindest teilweise in das Eingriffsloch der Buchse orehbar eingesetzten Welle, dacurch gekennzeichnet, ca3 entweder die Welle oder die Buchse mindenstens einen Schlitz aufweist, der sich in Axialrichtung erstreckt und eine radiale Aufweitung bzw. Einengung bewirken kann, und daß die Einheit des weiteren nit Preßeinrichtungen versehen ist, die die Welle oder die Buchse zu einer racia-

2Q len Aufweitung oder Einengung unter Druck setzen ur,c das eine gegen das andere Element pressen, un auf ciese Weise Spiel zwischen der V.elle unc der 3uchse zu verhindern.

^tj 2. Wellen- und Buchseneinheit nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, daß die Welle oder die 3uchse in Axialrichtung in mindestens zwei Teile aufgeteilt ist und daß die Schlitze zwischen den voneinander getrennten Fl chen der Teile ausgebildet sind.

... Wellen- und Buchseneinheit nach Anspruch 1, dacurch gekennzeichnet, daß die Buchse nincestens einen Schlitz aufweist, der sich in Axialrichtung erstreckt, und daß

die Preßeinrichtungen am Aussenurnfang der Buchse vorgesehen sind und diese nach innen pressen.

4. Wellen- und Buchseneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßeinrichtungen ein elastisches Element aufweisen, das den Aussenumfang der Buchse abdeckt, sowie ein starres Element, das den Aussenumfang der Buchse abdeckt.

5. Wellen- und Buchseneinheit nach Anspruch A, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse ein an seiner Innenfläche mit einem Gewinde versehenes Mutterelement (13) und die Welle eine Schraubenwelle (10) ist, die an ihrer Aussenfläche ein Gewinde aufweist, das mit dem Gewinde des Mutterelementes (13) kämmt.

6. Wellen- und Buchseneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse drehbar und axial beweglich in einem Eingriffsloch der Basis sowie die Welle drehbar und axial beweglich in der Fläche gehalten wird, daß die Aussenfläche der Buchse eine konische Fläche ist, daß die entsprechende Kontaktfläche der Innenfläche des Eingriffslochs der Basis oder der Aussenfläche mit der konischen Fläche der Buchse in Eingriff steht und daß die Preßeinrichtungen die Buchse in Axialrichtung unter Druck setzt, so daß sie zwischen der Innenfläche des Eingriffslochs der Basis und der Aussenfläche der Welle zusammengedrückt wird.

7. Wellen- und Buchseneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle ein Stift (62, 620) ist und daß die Preßeinrichtungen durch ein axial zusammengedrücktes elastisches Element (68) gebildet werden,

das zwischen der Seitenfläche und der Buchse {66, 660) oder der Welle angeordnet ist.

8. Wellen- und Buchseneinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse aus Kunstharz besteht.

9. Schwenkbare Lenkleinheit mit einem Hauptarm, der an einer Fahrzeugkarosserie befestigbar ist, einem oberen Arm, der schwenkbar an dem Hauptarm angeordnet ist, einer

^q oberen Lenkwelle, die drehbar an dem oberen Arm gelagert ist, einem Lenkrad, das mit dem oberen Ende der oberen Welle verbunden ist, und einer Aufweitungsvorrichtung, die eine Schraubenwelle mit einem Gewinde und eine Mutter mit einem Gewinde umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß

^5 die Schraubenwelle (10) oder die Mutter (13) mindestens einen Schlitz (14)b, IAc) aufweist, der in Axialrichtung verläuft, so daß das entsprechende Element in Radialrichtung aufgeweitet oder eingeengt werden kann, und daß die Aufweitungsvorrichtung des weiteren Preßeinrichtungen

2Q umfasst, die das eine Element unter Druck setzen, damit es in Radialrichtung aufgeweitet oder eingeengt werden kann, und die das Element gegen das andere Element pressen, um zwischen der Schraubenwelle (10) und der Mutter (13) Spiel zu verhindern.

10. Lenkeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mutter (13) mindestens einen Schlitz (14b, 14c) aufweist, der sich in Axialrichtung erstreckt, und daß di - Preßeinrichtungen am Aussenumfang der Mutter vorge-3Q sehen sind und diese nach innen pressen.

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11. Schwenkbare Lenkeinheit mit einem Hauptarm, der

an einer Fahrzeugkarosserie befestigbar ist, einer oberen Lenk welle, die drehbar an einem oberen Arm gelagert ist, einem Lenkrad, das mit dem oberen Ende der oberen Welle verbunden ist, und einem Verbindungselement mit mindestens einem Lagerelement, das zwischen dem Hauptarm und dem oberen Arm angeordnet ist, und mit einer Welle, die an einem Element befestigt ist, das mit dem Lagerelement verbunden ist, sowie einer Buchse, die in einem Eingriffsloch des anderen, mit dem Lagerelernemnt verbundenen Elementes drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (62, 620) oder die Buchse {66, 660) mindestens einen Schlitz (66b, 660a) aufweist, der sich in Axialrichtung erstreckt und eine radiale Aufweitung oder Einengung ermöglicht, sowie Preßeinrichtungen (62b, 65, 67, 68, 620b) aufweist, die das eine Element unter Druck setzen, so daß dieses in Radialrichtung aufgeweitet oder eingeengt und gegen das andere Element gepreßt wird, ym das Auftreten von Spiel zwischen der Welle und der Buchse zu verhindern.

12. Lenkeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (66, 660) mindestens einen Schlitz (66b, 660a) aufweist, der sich in Axialrichtung erstreckt, und daß die Preßeinrichtungen (62b, 65, 67, 68, 620b) am Aussenurnfang der Buchse vorgesehen sind und diese nach innen pressen.

'13. Lenkeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßeinrichtungen ein elastisches Element (68) umfassen, das den Aussenumfang der Buchse abdeckt, und

ein starres Element (67), das den A'issenumfang der Buchse abdeckt.

14. Lenkeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (66, 660) drehbar und axial beweglich in dem Eingriffsloch und die Welle (62, 620) drehbar und axial beweglich im Eingriffsloch der Buchse gelagert ist, daß die Innenfläche oder die Aussenfläche der Buchse eine konische Fläche (66a, 660b) und die entsprechende Kontaktfläche der Innenfläche des Eingriffsloches oder der Aussenfläche (62a) der Welle (62, 620) eine konische Fläche ist, die mit der konischen Fläche der Buchse in Eingriff steht, und daß der Preßkontakt zwischen der Innenfläche des Eingriffslochs der Basis und der Aussenfläche der Welle stattfindet.

15. Lenkeinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (62, 620) ein Stift ist und daß die Preßeinrichtungen durch ein axial zusammengedrücktes elastisches Element (68) gebildet werden, das zwischen der Fläche der Buchse oder der Welle angeordnet ist.

16. L.ehkeinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (66, 660) aus Kunstharz besteht.