DE4401721C2

DE4401721C2 - Shaft consisting of a cladding tube with a flexible core stored in it

Info

Publication number: DE4401721C2
Application number: DE19944401721
Authority: DE
Inventors: Marcus Doehler; Werner Taubmann; Martin Heymann; Martin Juergenliemk; Bernd Freisleben
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1994-01-21
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2014-01-22
Also published as: DE4401721A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Welle, bestehend aus einem Hüllrohr mit einer darin gelagerten flexiblen Seele gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ist insbesondere als Massenprodukt für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeu gen geeignet. Sie zeichnet sich durch besonders geräuschar me Laufeigenschaften aus.The invention relates to a shaft consisting of a Cladding tube with a flexible core stored in it the preamble of claim 1 and is in particular as a mass product for adjusting devices in motor vehicles suitable. It is particularly noisy me running characteristics.

Die bekannten gattungsgemäßen Wellen verwenden ein Hüll rohr, das die kraftübertragende Seele mit einem verhält nismäßig großen Spiel umgibt. Aufgrund einer stets nicht idealen Massenverteilung der Seele kommt es beim Überschreiten einer gewissen Drehzahl zum Ausbrechen aus der zentralen Achse, was sich als schlagendes Geräusch an der Wandung des Hüllrohrs bemerkbar, macht. The known generic waves use an envelope tube that the force-transmitting soul behaves with you surrounding large game. Because of a not always ideal mass distribution of the soul comes from Exceeding a certain speed to break out the central axis, what turns out to be a beating sound the wall of the cladding tube makes noticeable.

Eine wesentlich Einengung des Spaltes zwischen der rotierenden Seele und dem Hüllrohr kann zwar das Auftreten der genannten Geräusche vermeiden, jedoch unter Inkaufnahme erheblicher Leistungsverluste, die durch eine nun großflächige Reibung zwischen der Seele und dem Hüll rohr verursacht wird.A significant narrowing of the gap between the rotating soul and the cladding tube can occur Avoid the noises mentioned, but under Acceptance of significant performance losses caused by a now large-scale friction between the soul and the envelope pipe is caused.

Aus der US 4,747,799 ist eine flexible Welle mit einem Hüllrohr und einer Seele bekannt, die einerseits mit einem Antriebselement, andererseits mit einem Abtriebselement gekoppelt ist. Diese Welle weist eine Stützstelle mit einem Distanzelement auf, welches das Spiel zwischen dem Hüllrohr und der Seele ausgleicht. Das Hüllrohr umgreift dabei die Seele einstückig entlang ihres gesamten Umfanges.From US 4,747,799 is a flexible shaft with a Cladding tube and a soul known on the one hand with a Drive element, on the other hand with an output element is coupled. This shaft has a support point with a Spacer on which the game between the cladding tube and balances the soul. The cladding tube encompasses the Soul in one piece along its entire circumference.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Welle mit einem Hüllrohr und einer darin gelagerten flexiblen Seele zu schaffen, die Mittel zur Verbesserung der Laufeigenschaften der Seele aufweist und die sich gleichzeitig sehr einfach montieren läßt.The invention is therefore based on the object Shaft with a cladding tube and one mounted in it create flexible soul, the means of improvement of the running properties of the soul and that can be assembled very easily at the same time.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist im Spalt zwischen dem Hüllrohr und der kraftübertragenden Seele wenigstens eine als Distanzelement ausgebildete Stützstelle vorgesehen, die die Seele in der zentralen Achse des Hüllrohres stabili siert. Die zweckmäßigerweise zu verwendende Anzahl an Stützstellen zwischen den Enden der Welle hängt von einer Vielzahl von Einflußfaktoren ab, z. B. vom Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Seele, von der Rotationsgeschwin digkeit und vom Krümmungsradius der Welle sowie davon, ob sie auf Wechselbiegung beansprucht wird oder nicht. Erfah rungsgemäß läßt sich die optimale Anzahl der Stützstellen für jeden interessierten Anwender der Erfindung durch wenige und einfache Versuche leicht ermitteln.According to the invention, the object is characterized by the features of Claim 1 solved. After that is in the gap between the Cladding tube and the force-transmitting soul at least one provided as a spacer support point the soul stabilizes in the central axis of the cladding tube Siert. The number of usefully to be used Support points between the ends of the shaft depend on one A variety of influencing factors, e.g. B. the ratio of Length to diameter of the soul, from the rotational speed and the radius of curvature of the shaft and whether it is subjected to alternating bending or not. experi According to the optimal number of support points for every interested user of the invention easily determine a few and simple experiments.

Die Unteransprüche geben verschiedene Varianten der erfin dungsgemäßen Welle an und gestatten somit ihre Anpassung an unterschiedliche technische Bedingungen oder Anforderungen.The subclaims give different variants of the inventions appropriate shaft and thus allow their adaptation different technical conditions or requirements.

So werden bspw. Wellen unterschieden, deren Stützstellen drehfest mit der Seele verbunden sind bzw. drehfest im Hüllrohr lagern. Eine andere Variante realisiert die Stütz stelle durch Reduzierung des ansonsten homogenen Innendurch messers des Hüllrohres. Auch die federnde Abstützung der Seele im Hüllrohr ist möglich.For example, waves are differentiated, their support points are rotatably connected to the soul or rotatably in the Store the cladding tube. The support realizes another variant by reducing the otherwise homogeneous inside knife of the cladding tube. The resilient support of the Soul in the cladding tube is possible.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen und den dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen: The invention will now be described with reference to embodiments play and explained the figures shown. It demonstrate:

Fig. 1 Seele mit einer mittig angeordneten Stützstelle in Form eines Distanzelements; Figure 1 soul with a centrally located support point in the form of a spacer.

Fig. 2 Seele mit einem radial federnden Distanzelement; Fig. 2 soul with a radially resilient spacer;

Fig. 3 Welle mit einer Hüllrohrverengung als Stützstelle; Fig. 3 shaft with a cladding tube as a support point;

Fig. 4 Seele mit einer Materialspreizung; Fig. 4 soul with a material spread;

Fig. 5 Stützstelle in Form eines Einlegeteils in einem längsgeteilten Hüllrohr. Fig. 5 support in the form of an insert in a longitudinally divided cladding tube.

Wellen mit biegsamen Seelen 1, 1a sind besonders geeignet zum Ausgleich eines Achsversatzes, von Fluchtungsfehlern zwischen einer Antriebseinheit und eine Abtriebseinheit. Ihre Verwendung ermöglicht eine kostengünstige Bau- und Konstruktionsweise von Verstelleinrichtungen von Kraftfahrzeugen, da die An forderungen an Toleranzen und die Verwindungssteifigkeit der Verstellvorrich tung sehr viel geringer sind. Die erfindungsgemäße Stützstelle 2 (bzw. Stütz stellen) zwischen den Enden 10 der biegsamen Welle 1, 1a vermeidet zuverlässig schlagende Geräusche während des Betriebs, die sonst regelmäßig aufgrund asymmetrischer Massenverteilung auftreten. So füllt die Stützstelle 2 den verhältnismäßig großen Spalt zwischen der kraftübertragenden Seele 1, 1a und der Innenwandung des Hüllrohres 3, 30 an diskreten Stellen aus. Die nur kleine Berührungsfläche im Bereich der Stützstelle 2 verhindert eine starke Reibung zwischen Seele 1 und Hüllrohr 3, 30. So konnten nicht nur unerwünschte Ge räusche beseitigt, sondern auch die Leistungsverluste gegenüber den "schlagenden" biegsamen Wellen verringert werden. Durch die Verwendung ge eigneter Materialpaarungen mit geringem Reibungskoeffizienten zwischen dem Hüllrohr 3 (im Bereich der Stützstelle 23) und der Seele 1 bzw. dem Distanz element 21, 22 und dem Hüllrohr bzw. dem Distanzelement 25 und der Seele kann auf den Wirkungsgrad der Verstellvorrichtung Einfluß genommen werden.Shafts with flexible cores 1 , 1 a are particularly suitable for compensating for an axis offset, misalignment between a drive unit and an output unit. Their use enables an inexpensive construction and construction of adjusting devices of motor vehicles, since the requirements for tolerances and the torsional rigidity of the adjusting device are much lower. The support point 2 according to the invention (or support points) between the ends 10 of the flexible shaft 1 , 1 a reliably prevents striking noises during operation, which otherwise occur regularly due to asymmetrical mass distribution. The support point 2 fills the relatively large gap between the force-transmitting core 1 , 1 a and the inner wall of the cladding tube 3 , 30 at discrete points. The only small contact area in the area of the support point 2 prevents strong friction between the core 1 and the cladding tube 3 , 30 . Not only could undesirable noise be eliminated, but the power losses compared to the "hitting" flexible shafts could also be reduced. By using suitable material pairings with a low coefficient of friction between the cladding tube 3 (in the area of the support point 23 ) and the core 1 or the spacer element 21 , 22 and the cladding tube or the spacer element 25 and the core can influence the efficiency of the adjusting device be taken.

Fig. 1 zeigt eine Seele 1 mit mittig angeordneter Stützstelle 2 in Form eines Distanzelements 21 aus Filz, das zwischen zwei Verschiebesicherungen 210 fixiert ist und vorzugsweise am Hüllrohr festliegt. Durch das Distanz element 21 wird der freie innere Querschnitt des (nicht dargestellten) Hüll rohres ausgefüllt. Schwingungen werden weitestgehend gedämpft. Fig. 1 shows a core 1 with a centrally arranged support point 2 in the form of a spacer 21 made of felt, which is fixed between two displacement locks 210 and is preferably fixed to the cladding tube. Through the spacer element 21 , the free inner cross section of the (not shown) cladding tube is filled. Vibrations are largely dampened.

Fig. 2 zeigt eine Seele mit mittig angeordneter Stützstelle 2 in Form eines Distanzelements 22 aus Kunststoff. Zusätzlich trägt das Distanzelement 22 je doch noch federelastische Zungen 220, die sich nach Einschieben der Seele 1 in das Hüllrohr an dessen Innenwandung anlegen. Der Vorteil besteht darin, daß Toleranzabweichungen zwischen dem Distanzstück 22 und dem Innendurch messer des Hüllrohres selbsttätig von den Zungen 220 ausgeglichen werden. Fig. 2 shows a soul with a centrally located support point 2 in the form of a spacer 22 made of plastic. In addition, the spacer element 22 still carries resilient tongues 220 which, after the core 1 is inserted into the cladding tube, lie against its inner wall. The advantage is that tolerance deviations between the spacer 22 and the inner diameter of the cladding tube are automatically compensated for by the tongues 220 .

Fig. 3 zeigt eine Variante, die völlig ohne Zusatzteil auskommt. Ihre Stütz stelle 2 wurde aus dem Hüllrohr 3 selbst herausgeformt. Einfache Deforma tionen, z. B. in Form von Quetschungen, können die technische Aufgabe erfül len. Ihre Wirkung ist besonders zuverlässig, wenn mehrere der dargestellten Verengungen des Hüllrohres winkelverdreht angeordnet sind. Fig. 3 shows a variant that does completely without an additional part. Your support point 2 was molded out of the cladding tube 3 itself. Simple deformations, e.g. B. in the form of bruises, the technical task len. Their effect is particularly reliable if several of the narrowing of the cladding tube shown are arranged rotated by an angle.

Die in Fig. 4 angedeutete Erfindungsvariante zeigt zwar eine Materialsprei zung 24 der Seele 1a als Stützstelle 2, sie soll jedoch schematisch für alle diejenigen Untervarianten stehen, deren Distanzelement aus dem Material der Seele selbst herausgeformt ist.The indicated in Fig. 4 variant of the invention shows a Materialsprei tion 24 of the soul 1 a as a support point 2 , but it should be schematic for all those sub-variants, the spacer element is formed from the material of the soul itself.

Eine Sonderform der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Das Hüllrohr 30 be steht aus zwei miteinander verbundenen Kunststoffschalen 30a, 30b, die vor zugsweise miteinander clipsbar sind. Die innere Kontur der einen Schale 30b weist Verschiebesicherungen 300 auf, zwischen denen ein Distanzelement 25 la gert. In der axialen Öffnung des Distanzelements 25 dreht die kraftüber tragende Seele mit einem sehr kleinen Reibradius, was die Leistungsverluste gering hält. Diese Variante eignet sich vorallem für Anwendungen, die eine übliche Montagerichtung (Einschieben der Seele in das Hüllrohr 30) nicht ge stattet. A special form of the invention is shown in FIG. 5. The cladding tube 30 be made of two interconnected plastic shells 30 a, 30 b, which can be preferably clipped together. The inner contour of a shell 30 b has displacement locks 300 , between which a spacer 25 la gert. In the axial opening of the spacer element 25 , the force-transmitting core rotates with a very small friction radius, which keeps the power losses low. This variant is particularly suitable for applications that do not allow a normal mounting direction (inserting the core into the cladding tube 30 ).

reference numeral

11

kraftübertragende Seele
power transmitting soul

11

a kraftübertragende Seele
a force-transmitting soul

1010

formschlüssig kuppelbare Wellenende (Vierkant)
form-fitting, couplable shaft end (square)

22

Stützstelle
support point

2121

Distanzelement, mit Verschiebesicherung
Spacer, with security against displacement

2222

Distanzelement, mit federelastischen Zungen
Spacer, with resilient tongues

2323

Distanzelement, in Form einer Rohrverengung
Spacer, in the form of a pipe constriction

2424

Distanzelement, in Form einer Aufspreizung der Seele
Spacer element, in the form of an expansion of the soul

2525

Distanzelement, als Einlegeteil
Spacer, as an insert

210210

Verschiebesicherung
shifting prevention

220220

federelastische Zungen
resilient tongues

33

Hüllrohr
cladding tube

3030

a Halbschale des Hüllrohres
a Half-shell of the cladding tube

3030

b Halbschale des Hüllrohres
b Half shell of the cladding tube

300300

Verschiebesicherung für Distanzelement
Protection against displacement for spacer element

Claims

1. Shaft, consisting of a cladding tube with a flexible core mounted therein, in particular for use in adjusting devices for motor vehicles, the shaft connecting a drive unit and an output unit and wherein at least a support point is provided between the ends of the shaft, which is provided by a the soul or arranged on the inner wall of the cladding spacer and which largely compensates for the play between the cladding tube and the soul, characterized in that the cladding tube ( 30 ) consists of interconnectable shells ( 30 a, 30 b), between which the Distance element ( 25 ) is stored.

2. Shaft according to claim 1, characterized in that the spacer element ( 21 , 22 ) is fixedly connected to the core ( 1 ) or on the inner wall of the cladding tube and in particular is an injection-molded plastic part.

3. Shaft according to claim 1 or 2, characterized in that the spacer element ( 22 ) has spring-elastic tongues ( 220 ) which are supported on the inner wall of the cladding tube or on the soul.

4. Shaft according to claim 1, characterized in that the spacer element ( 24 ) is molded out of the material of the soul ( 1 a) itself.

5. Shaft according to claim 1, characterized in that the support point ( 23 ) is formed by reducing the inner diameter of the cladding tube ( 3 ).

6. Shaft according to claim 4, characterized in that the cladding tube ( 30 ) consists of interconnectable, in particular clipable shells ( 30 a, 30 b), in which the Distan zelemente ( 25 ) or the soul with pushed-on Distan zelemente ( 25th ) can be inserted.

7. Shaft according to claim 5, characterized in that at Use of a cladding tube made of interconnectable ren, especially clipable plastic shells intended places of the inner wall additional material is injection molded to reduce the inner diameter.