DE8221918U1 - Coupling for plug-in connection of a shaft with a part with an axial recess - Google Patents
Coupling for plug-in connection of a shaft with a part with an axial recessInfo
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Description
I PI P
AudiAudi
Ingolstadt, den 4. Juni 1982 AUDI NSU AUTO UNION |jIngolstadt, June 4, 1982 AUDI NSU AUTO UNION | j
IP 1788 Za/Lie Aktiengesellschaft &<IP 1788 Za / Lie Aktiengesellschaft & <
axialen Ausnehmungaxial recess
Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum Steckverbinden einer IThe invention relates to a coupling for plug-in connection of an I.
Welle mit einem Teil mit einer axialen Ausnehmung gemäß dem ober- rShaft with a part with an axial recess according to the upper r
begriff des 'nspruches 1 . ; concept of claim 1. ;
Eine derartige Kupplung ist beispielsweise durch die DE-OS 28Such a coupling is described, for example, in DE-OS 28
47 190 bekannt geworden. Aufgrund der federnden Nachgiebigkeit '47 190 became known. Because of the resilient resilience '
des in der axialen Ausnehmung angeordneten Klemmkörpers sind mit |of the clamping body arranged in the axial recess are marked with |
dieser Kupplung jedoch nur relativ geringe Drehmomente übertrag- )>'However, this clutch only transmits relatively low torques-)> '
bar, so daß eine derartige Kupplung beispielsweise für die Ver- fbar, so that such a coupling for example for the Ver f
bindung einer Lenksäule mit einem Lenkgetriebe an einem Kraft- \ binding of a steering column with a steering gear to a power \
fahrzeug nicht geeignet ist. |vehicle is not suitable. |
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Kupplung zu |The object of the invention is to provide a coupling of this type
schaffen, welche auch bei höheren Drehmomenten eine spielfreie, |create a backlash-free, |
funktionssichere Verbindung gewährleistet und welche sich durch |functionally reliable connection guaranteed and which is through |
einen einfachen Aufbau und eine schnelle Montage auszeichnet. |characterized by a simple structure and quick assembly. |
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk- }s This object is achieved according to the characterizing noticeably} s
malen des Pefeeeiftnspruches 1 gelöst. Der Klemmkörper ist somit |paint the Pefeeeiftnspruches 1 solved. The clamp body is thus |
nach Art eines Keiles an der Abflachung der Welle als auch an §in the manner of a wedge on the flattening of the shaft as well as on §
der geneigten Fläche des anderen Teiles flächig abgestützt und jthe inclined surface of the other part supported flat and j
sichert eine spielfreie Drehmomentübertragung sowie aufgrund der |ensures backlash-free torque transmission as well as due to the |
hohen Klemmkräfte auch eine axiale Sicherung entgegen der Auf- |high clamping forces also provide axial securing against the opening |
Steckrichtung. Die Klemmkräfte sind durch die Wahl der Vorspann- j-Mating direction. The clamping forces are determined by the choice of the preload j-
kraft der Feder sowie durch die Neigung der geneigten Fläche j*force of the spring as well as the inclination of the inclined surface j *
vorbestimmbar. Selbstverständlich wird man die Neigung der ge- f predeterminable. Of course, one will notice the inclination of the f
neigten Fläche in den Selbsthemmungsbereich legen, um ein Ver- i.Place the inclined surface in the self-locking area in order to avoid misalignment.
schieben des Klemmkörpers entgegen der Vorspannkraft der Feder zu vermeiden. Beim Zusammenstecken der Kupplung weicht der Klemmkörper durch die entgegen der Federkraft wirkenden axialen Reibungskräfte zurück, wodurch eine schnelle, einfache Montage erzielt wird.to avoid pushing the clamp body against the pretensioning force of the spring. When the coupling is put together, it gives way Clamping body back due to the axial frictional forces acting against the spring force, resulting in quick, easy assembly is achieved.
In Weiterbildung der Erfindung kann die Kupplung entsprechend den Merkmalen des Pafeeatjknspruches 2 ausgebildet sein, wodurch aufgrund der zusätzlichen Keilwirkung der Führungsflächen eine besonders hohe Drehmomentübertragung und ein hohes Widerstandsmoment gegen Axialverschiebungen erzielt wird. Auf den die spielfreie Verbindung herstellenden Klemmkörper wirkt somit nur noch eine Teilkomponente der auftretenden axialen und radialen Kräfte. In a further development of the invention, the coupling can be designed according to the features of Pafeeatjknspruches 2, whereby Due to the additional wedge effect of the guide surfaces, a particularly high torque transmission and a high moment of resistance against axial displacements is achieved. Only then acts on the clamping body producing the backlash-free connection a sub-component of the occurring axial and radial forces.
Weiter zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in der ansprüchen 3 bis 5 aufgeführt, welche eine einfach herstellbare und montierbare Kupplung kennzeichnen.Further expedient embodiments of the invention are listed in claims 3 to 5, which are easy to manufacture and mark the coupling that can be mounted.
Eine Kupplung gemäß den Merkmalen des nspruches 6 ist insbesondere für eine Serienfertigung in größeren Stückzahlen vorteilhaft; das Rohrstück kann kostengünstig im Fließpreßverfahren hergestellt werden.A coupling according to the features of claim 6 is particularly advantageous for series production in large numbers; the pipe section can cost-effectively in the extrusion process getting produced.
Durch die Merkmale der tansprüche 7 oder 8 wird eine zusätzliche Sicherung gegen ein axiales Lösen bzw. Auseinandergleiten der Kupplung beispielsweise bei unzulässig hohen Axialkräften erreicht.Due to the features of claims 7 or 8, an additional Securing against axial loosening or sliding apart of the coupling, for example in the case of impermissibly high axial forces achieved.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.Two exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with further details.
IlIl
Die schematische Zeichnung zeigt inThe schematic drawing shows in
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kupplung in einem Längsschnitt,1 shows a coupling according to the invention in a longitudinal section,
Fig. 2 die Kupplung in einem Querschnitt gemäß Linie II-II der Fig. 1,Fig. 2 shows the coupling in a cross section along line II-II of Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere erfindungsgemäße Kupplung im Längsschnitt3 shows a further coupling according to the invention in longitudinal section
und
10and
10
Fig. 4 die Kupplung in einem Querschnitt gemäß Linie IV-IV der Fig. 3.FIG. 4 shows the coupling in a cross section along line IV-IV in FIG. 3.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Kupplung setzt sich aus einer Welle 2, einem durch ein Rohrstück 4 gebildetem Teil mit einer axialen Ausnehmung und einem keilförmigen Klemmkörper 6 zusammen.The coupling shown in Figures 1 and 2 consists of a shaft 2, a part formed by a pipe section 4 with an axial recess and a wedge-shaped clamping body 6 together.
Die Welle 2 ist im Querschnitt poiygonförmig ausgebildet, mit zwei keilförmig zueinander verlaufenden, achsparallelen Führungsflächen 8, 10 sowie einer achsparallelen Abflachung 12. The shaft 2 has a polygonal cross section, with two axially parallel guide surfaces 8, 10 running in a wedge shape to one another and an axially parallel flattened area 12.
Die axiale Ausnehmung im Rohrstück 4 ist ebenfalls durch zwei mit den Führungsflächen 8, 10 korrespondierende Führungsflächen 14, 16 versehen, während die der Abflachung 12 zugewandte Innenfläche 18 eine Neigung ö^ von 4° zur Abflachung 12 besitzt. Die Neigung der Innenfläche 18 ist derart, daß deren gedachte Verlängerung die Wellenmittelachse in Aufsteckrichtung (Pfeil) des RohrStückes 4 auf die Welle 2 schneidet. Die Innenfläche 18 ist durch Einarbeiten eines Querschlitzes 20 in das Rohrstück 4 hergestellt. The axial recess in the pipe section 4 is also formed by two guide surfaces that correspond to the guide surfaces 8, 10 14, 16, while the inner surface facing the flat 12 18 has an inclination ö ^ of 4 ° to the flattening 12. the The inclination of the inner surface 18 is such that its imaginary extension the shaft center axis in the direction of attachment (arrow) of the RohrStückes 4 on the shaft 2 cuts. The inner surface 18 is produced by machining a transverse slot 20 into the pipe section 4.
Innerhalb des Querschlitzes 20 ist der Klemmkörper 6 in axialerWithin the transverse slot 20, the clamping body 6 is in the axial direction
1)1 - 1) 1 - I I. "ΐ; ί'"ΐ ; ί '
Richtung verschieblich aufgenommen. Der Klemmkörper 6 ist mit einer zur Abflachung 12 parallelen Anlagefläche. 22 und mit einer zur Innenfläche 18 parallelen Stützfläche 24 versehen. Die I Enden des Klemmkörpers 6 überragen in radialer Richtung die Um-I 5 fangswand des Rohrstückes 4 und werden von einer um das Rohr-I stück 4 angeordneten Schraubenfeder 26 in Aufsteckrichtung vor-I gespannt. Die Schraubenfeder 26 ist am Rohrstück 4 über eine Scheibe 28 und einen Federring 30 abgestützt.Direction added. The clamping body 6 has a contact surface parallel to the flattened area 12. 22 and with one to the inner surface 18 parallel support surface 24 is provided. The I ends of the clamping body 6 protrude beyond the Um-I in the radial direction 5 retaining wall of the pipe section 4 and are of a coil spring 26 arranged around the pipe-I piece 4 in the slip-on direction tense. The helical spring 26 is supported on the pipe section 4 via a washer 28 and a spring ring 30.
I 10 Am Klemmkörper 6 sind an den Enden zwei in axialer Richtung ab-I ragende Lappen 32 angeformt, die die am Klemmkörper 6 anliegen-':; de Windung der Schraubenfeder 26 überragen, wodurch ein Heraus-I rutschen des Klemmkörpers 6 aus dem Querschlitz 20 vermieden ist.I 10 On the clamping body 6 are two axially ab-I at the ends protruding tabs 32 are formed, which rest on the clamping body 6- ':; The turn of the helical spring 26 protrudes, thereby preventing the clamping body 6 from slipping out of the transverse slot 20.
I 15 An dem im Rohrstück 4 aufgenommenen Ende der Welle 2 ist im Be-I reich der Abflachung 12 eine radial vorstehende: Nase 34 gebil- % det, deren überstand geringer als die maximal mögliche, radiale Rückstellung des Klemmkörpers 6 ist. Sowohl die Nase 34 als auchI 15 to the captured in the tube 4 the end of the shaft 2 is Be-I reaching the flattening 12 a radially projecting: nose det 34 gebil-%, the supernatant is less than the maximum possible, radial provision of the clamp body 6 is. Both nose 34 and
I der Klemmkörper 6 sind mit einer Anfasung (siehe Fig. 1) verse-•i 20 hen, welche das Aufstecken des Rohr Stückes 4 auf die Welle 2 er-■; leichtern.I the clamping body 6 are with a chamfer (see Fig. 1) verse • i 20 hen, which require the plugging of the tube piece 4 onto the shaft 2; lighten.
"j Die Welle 2 kann beispielsweise die Ritzelwelle eines Lenkgetrie- "j The shaft 2 can, for example, be the pinion shaft of a steering gear
j| bes in einem Kraftfahrzeug sein, während das Rohr stück 4 mit ei-j | bes be in a motor vehicle, while the pipe piece 4 with a
I 25 ner mit dem Lenkgetriebe zu verbindenden Lenksäule 36 verschweißtI 25 ner with the steering gear to be connected to the steering column 36 welded
1 ist.1 is.
Ι Bei der Montage der Kupplung wird das Rohrstück 4 mit der Abflachung 12 der Welle 2 in fluchtende Übereinstimmung gebracht und 30 dann durch eine axiale, in Richtung des Pfeiles wirkende Kraft ■: auf die Welle 2 aufgesteckt. Dabei federt der Klemmkörper 6 ent-4 gegen der Aufsteckrichtung zurück, bis die Anlagefläche 22 über s die Nase 34 gleitet. Dann wird der Klemmkörper 6 durch die KraftΙ When assembling the coupling, the tube 4 is engaged with the flattened portion 12 of the shaft 2 into alignment and then 30 by an axial force acting in the direction of arrow ■: plugged onto the shaft. 2 The clamping body 6 springs back against the attachment direction until the contact surface 22 slides over the nose 34. Then the clamp body 6 is by the force
«I ■ ■ «« I £«I ■ ■« «I £
der Schraubenfeder 26 an der Abflachung 12 der Welle 2 und an
der geneigten Innenfläche 18 des Rohrstückes 4 spielfrei angepreßt. Die dabei auftretenden Klemmkräfte ermöglichen zwar ein
weiteres Aufstecken, verhindern jedoch durch die sich addierenden Reibungskräfte ein Abziehen in umgekehrter Richtung. Auch
bei hohen Drehmomentübertragungen der Kupplung ist deren Spielfreiheit gewährleistet, weil einerseits mit einer Neigung
von 4° der Klemmkörper 6 voll im Bereich der Selbsthemmung
liegt und deshalb durch innere Kräfte nicht zurückweicht und
andererseits durch die polygonförmige Ausbildung von Welle 2
und Rohrstück 4 nur eine Teilkomponente der ürchkräfte auf den
Klemmkörper 6 wirkt.the coil spring 26 on the flat 12 of the shaft 2 and on
the inclined inner surface 18 of the pipe section 4 pressed against play. The resulting clamping forces allow a
further pushing on, but prevent pulling in the opposite direction due to the added frictional forces. Even
In the case of high torque transmissions of the clutch, the freedom from play is guaranteed, because on the one hand with an inclination
of 4 ° the clamping body 6 fully in the area of self-locking
lies and therefore does not recede through internal forces and
on the other hand through the polygonal design of shaft 2
and pipe section 4 only a partial component of the ürchkraft on the
Clamping body 6 acts.
Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Kupplung besteht im wesentlichen
aus den gleichen Teilen wie die anhand der Figuren 1 und 2 beschriebene Kupplung, so daß hier nur noch die in der
Ausführung und Funktion abweichenden Merkmale erläutert werden.The coupling shown in Figures 3 and 4 consists essentially of the same parts as the coupling described with reference to Figures 1 and 2, so that here only the one in the
Design and function different features are explained.
Die Welle 2' ist ebenfalls polygonförmig bearbeitet und mit der
Abflachung 12 versehen. Das auf die Welle 2' aufsteckbare Rohrstück
40 weist ebenfalls eine axiale Ausnehmung mit den achsparallelen Führungsflächen 14, 16 sowie eine mit geringem Abstand
zur Abflachung 12 verlaufende, aohsparallele Innenfläche 4 2 auf.
Die axiale Ausnehmung ist jedoch zur ümfangswand des Rohrstükkes 40 bzw. zu dessen rotationssymmetrischen Außenumfang um 4°
geneigt eingearbeitet.The shaft 2 ′ is also machined in a polygonal shape and provided with the flat 12. The pipe section 40 that can be plugged onto the shaft 2 'also has an axial recess with the axially parallel guide surfaces 14, 16 and an inner surface 4 2 which is parallel to the axis and runs at a small distance from the flattened area 12. However, the axial recess is 4 ° to the circumferential wall of the tubular piece 40 or to its rotationally symmetrical outer circumference
inclined incorporated.
In das Rohrstück 40 ist im Bereich der Innenfläche 42 ein Längs
schlitz 44 vorgesehen, in welchem ein Klemmkörper 46 axial verschiebbar geführt ist. Der Klemmkörper 46 weist eine zur Abflachung
12 parallele Anlagefläche 48 auf und ist an einer Hülse
50 mittels einer Stiftschraube 52 befestigt.In the pipe section 40, a longitudinal slot 44 is provided in the region of the inner surface 42, in which a clamping body 46 is guided axially displaceably. The clamping body 46 has a contact surface 48 parallel to the flattened area 12 and is on a sleeve
50 fastened by means of a stud screw 52.
Die Hülse 50 ist auf der zur Abflachung 12 um 4° geneigten Man-The sleeve 50 is on the man-
I·· · 9 «ft ·» ■I ·· · 9 «ft ·» ■
ιΐιι t · · a · · ·ιΐιι t · a · · ·
■ · Β« · · f » Il t"i»■ · Β «· · f» Il t "i»
telfläche 54 des Außenumfanges des Rohrstückes 40 geführt und wird von der Schraubenfeder 26 in Aufsteckrichtung (Pfeil) vorgespannt. central surface 54 of the outer circumference of the pipe section 40 out and is biased by the helical spring 26 in the attachment direction (arrow).
Diametral gegenüber der Abflachung 12 ist in die Welle 2' eine Vertiefung 56 eingefräst, in welche ein axial verschiebbarer Stift 58 einragt. Der Stift 58 ist in einer Bohrung 60 in der Umfangswand des RohrStutzens 40 geführt und wird mittels einer Feder 62 gegen die Welle 2' gedrückt. Da sich der Stift 58 mit einem Kopf an einer Ringschulter in der abgestuften Bohrung 60 abstützen kann, wird vermieden, daß dieser bei abgezogenem Rohrstück 40 nach innen in die axiale Ausnehmung fallen kann. Die Feder 62 stützt sich andererseits an der Hülse 50 ab.Diametrically opposite the flat 12, a recess 56 is milled into the shaft 2 ', into which an axially displaceable pin 58 protrudes. The pin 58 is guided in a bore 60 in the peripheral wall of the pipe socket 40 and is pressed against the shaft 2 'by means of a spring 62. Since the pin 58 can be supported with a head on an annular shoulder in the stepped bore 60, it is avoided that it can fall inwardly into the axial recess when the pipe section 40 is withdrawn. On the other hand, the spring 62 is supported on the sleeve 50.
Die Montage und Funktion der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Kupplung ist gleich der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kupplung. Zusätzlich ist durch den Stift 58 und die Vertiefung 56 eine Sicherung geschaffen, die ggf. einem axialen Verschieben des Rohrstückes 40 zur Wslle 2' zumindest in einem größeren, "unzulässigem Maße entgegenwirkt.The assembly and function of the coupling shown in FIGS. 3 and 4 is the same as that shown in FIGS Coupling. In addition, the pin 58 and the recess 56 create a safeguard, which may prevent axial displacement of the pipe section 40 to the shell 2 'at least in a larger, "counteracts impermissible dimensions.
mm Q _ mm Q _
Claims (8)
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DE19823228889 DE3228889A1 (en) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | Coupling for the plug-in connection of a shaft to a part having an axial recess |
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- 1982-08-03 DE DE19823228889 patent/DE3228889A1/en not_active Ceased
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