DE1450042B2 - Telesftopwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teleskopwelle mit einer in einer Hülse teleskopartig geführten Welle, auf welcher mindestens vier achsparallele Keile vorgesehen sind, die in Nuten in der Hülseninnenwand eingreifen, wobei zwischen den Flanken S der drehmomentübertragenden Keile und den Seitenwänden der zugehörigen Hülsennuten durch Haltemittel zusammengehaltene Rollen eingesetzt sind, welche die Keile in endloser Reihe umgeben.

Bei Teleskopwellen bzw. Schiebegelenken sind einfache Keilverzahnungen zwischen den Gelenkteilen unter bestimmten Umständen unerwünscht, insbesondere dann, wenn Längenänderungen bei Einwirkung stetiger Drehmomente auftreten. In diesem Fall entstehen durch die Überwindung der statischen Reibung zwischen den Keilen und den in der Hülseninnenwand komplementär ausgebildeten Keilnuten auf Grund der axial wirkenden Kräfte unerwünschte Geräusche.

Zur Verminderung des Reibungsfaktors bedient man sich bekanntlich Rollen-, Kugel- oder Nadellagern, wobei die Kugeln, Rollen oder Nadeln die Keile in einer zumeist endlosen Reihe umgeben.

So ist beispielsweise aus der österreichischen Patentschrift 214 785 eine Gleitverbindung zwischen Kraftübertragungswellen für Kraftfahrzeuge bekannt, die zwei in Hülsennuten eingreifende Keile aufweist, um die jeweils ein Käfigrollenlager angeordnet ist. Die Verwendung von Lagerkäfigen ist jedoch sowohl im Hinblick auf den dabei erforderlichen zusatzliehen Raumbedarf als auch im Hinblick auf die Herstellungskosten und dem zwischen benachbarten Rollen oder Kugeln erforderlichen Zwischenraum relativ aufwendig.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1724 690 ist dagegen eine längsbewegliche Keilwellenverbindung für Gelenkwellen für Kraftfahrzeuge bekannt, die ohne Lagerkäfige für die die axialen Keile umgebenden Wälzkörper auskommt. Dabei rollen die Wälzkörper an den Flanken von drei umfangssymmetrisch zueinander angeordneten Keilen und Nuten der zu kuppelnden Wellenstücke ab. Lagerkäfige sind bei dieser bekannten Ausführung deshalb entbehrlich, da die Wälzkörper über mit genau gearbeiteten Führungen versehene Endteile jeweils in einer geschlossenen Bahn geführt bzw. umgelenkt werden. Die einzelnen Wälzkörper -können bei dieser bekannten Ausführung erst bei der Endmontage eingesetzt werden. Eine den jeweiligen Erfordernissen entsprechende Einstellung des Abstandes der einzelnen Wälzkörper untereinander ist bei dieser Ausführung nicht möglich.

Auch bei einer aus der USA.-Patentschrift 3 003 828 bekannten Lagerausführung sind zwei ein Wälzlager vorn und hinten begrenzende Endteile vorgesehen, die zu beiden Seiten durch gerade Metallstege miteinander verbunden sind, wobei die Metallstege in an den Wälzlagerkörpern vorgesehene Umfangsnuten eingreifen. Eine solche Wälzlagerausführung ist für Teleskopwellen der eingangs angegebenen Art ungeeignet.

Aus der französischen Patentschrift 707 621 ist ferner ein Rollenlager bekannt, bei denen benachbarte Rollen ähnlich einer Fahrradkette an beiden Außenenden miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente sind jeweils Drahtelemente, welche die beiden zu verbindenden Wälzlagerkörper S-förmig umschlingen. Auf Grund dieser Umschlingungsform müssen die Abstände benachbarter Wälzlagerkörper relativ groß sein, so daß eine Übertragung hoher Drücke zu sehr erheblichen spezifischen Pressungen zwischen den Rollen und den Anlageflächen führt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Teleskopwelle der eingangs bezeichneten Art anzugeben, deren Herstellung und Montage vereinfacht ist und die ohne Lagerkäfige auskommt.

Zu diesem Zweck wird bei der eingangs genannten Teleskopwelle erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß abwechselnd drehmomentübertragende Keile und mit ihren Umfangsflächen an den Grundflächen der zugehörigen Hülsennuten anliegende, die Vielkeilwelle gegenüber der Hülse zentrierende Keile vorgesehen sind, die mit Flankenspiel in zugehörige Nuten der Hülse eingreifen, und daß als Haltemittel für die Rollen je ein Paar benachbarte Rollen verbindende bügelartige Halter dienen, die mit einem Stegteil und in einer Ebene nach einer Seite hin umgebogenen Enden versehen sind, welche in an sich bekannte, in der Mitte der Rollen verlaufende Umfangsnuten eingreifen. Die die Rollen miteinander verbindenden bügelartigen Halter ermöglichen eine leichte Anpassung der Länge der jeweils zu verwendenden endlosen Reihe von Wälzlagerkörpern sowie eine Einstellung und Minimalisierung des zwischen benachbarten Rollen vorhandenen Zwischenraums. Das Zusammenschließen und Lösen der Rollen sowie deren Auswechseln ist äußerst einfach und schnell durchzuführen.

Auf Grund der bei der erfindungsgemäßen Ausbildung von getrennten Organen übernommenen Funktionen des Zentrierens und der Drehmomentübertragung werden die Herstellung verteuernde Doppelpassungen vermieden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stegteile der Haltei gerade und ihre Enden annähernd halbkreisförmig mit etwa dem Radius des Nutgrundes der Umfangsnut der zugehörigen Rollen umgebogen sind.

Die Erfindung ist ferner dadurch weitergebildet daß die Vielkeilwelle und die Hülse mit ebener Führungsflächen versehen sind, welche mit enge: Toleranz an entsprechenden Endflächen der Roller anliegen.

Als bevorzugte Ausgestaltung schlägt die Erfin dung außerdem vor, daß je drei drehmomentüber tragende Keile und zentrierende Keile mit gleichen Winkelabstand verteilt auf der Vielkeilwelle ange ordnet sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel de Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die Teleskopwelle in teilweise geschnittene Ansicht,

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt ent lang der Linie 2-2 der F i g. 1,

F i g. 3 in ebenfalls vergrößertem Maßstab einei Schnitt entlang der Linie 3-3 der F i g. 2,

F i g. 4 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnil entlang der Linie4-4 der Fig. 1,

F i g. 5 eine Ansicht auf eine der Rollen mit de: dieser zugeordneten bügelartigen Haltern, gesehen l· Richtung des Pfeiles 5 in F i g. 4, und

F i g. 6 eine Draufsicht auf einen bügeiförmige Halter.

In F i g. 1 ist die zusammengebaute Teleskopwell mit 10 bezeichnet. Zu der Teleskopwelle 10 gehöi

eine im folgenden als Antriebswelle angesehene Welle 11, die teleskopartig in einer Hülse 14 geführt ist. Die Welle 11 ist mit sechs achsparallelen, radial nach außen gerichteten Keilen versehen, die in gleichen Abständen am Umfang verteilt sind, und im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils die gleiche Breite haben. Von den in F i g. 2 im Schnitt dargestellten Keilen dienen jeweils abwechselnd drei Keile 12 der Zentrierung der Vielkeilwelle 11 gegenüber der Hülse 14 und drei Keile 13 der Drehmomentübertragung. Am Abtriebsende 15 der Hülse 14 kann ein nicht dargestelltes Kreuzgelenk angeschlossen werden. In der Hülse 14 sind radial nach innen offene Nuten 17 bzw. 18 vorgesehen, in welche die Keile 12 bzw. 13 der Vielkeilwelle 11 eingreifen. Die die drehmomentübertragenden Keile 13 aufnehmenden Nuten 18 sind zum Zweck des Einsatzes der Rollenlager zwischen den Keilflanken und den Nutflanken breiter ausgeführt als die Nuten 17.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, verläuft die Vielkeilwelle 11 mit Abstand von den Innenflächen 16 der Hülse 14. Ferner ist Flankenspiel zwischen den radial verlaufenden Seiten 19 der Nuten 17 und den benachbarten Flanken 20 der Keile 12 vorgesehen. Die Vielkeilwelle 11 ist gegenüber der sie umgebenden Hülse 14 durch Passungen zwischen den Außenflächen 21 der alternierend angeordneten Keile 12 und den Grundflächen 22 der Nuten 17 zentriert.

Der Wälzlagerteil der Teleskopwelle 10 besteht aus mehreren endlosen Rollenbändern 23, von denen jeweils eins in endloser Reihe einen Keil 13 umgibt und innerhalb der zugehörigen Hülsennut 18 angeordnet ist. Jedes Rollenband 23 besteht aus einer Vielzahl von Rollen 24, deren Achsen parallel zum mittleren Radius des Keils 13 verlaufen, auf dem sie abrollen. Jede Rolle 24 (F i g. 5) weist eine in der Mitte der Rolle verlaufende Umfangsnut 27 auf, welche die Rolle in zwei Abschnitte 25 und 26 unterteilt.

Die einander benachbarte Rollen 24 miteinander verbindenden Haltemittel bestehen aus bügelartigen Haltern 28, von denen einer in bevorzugter Ausführungsform in F i g. 6 der Zeichnung dargestellt ist. Jeder bügelartige Halter 28 hat einen vorzugsweise geraden Stegteil 29, dessen äußere Enden 30 in einer gemeinsamen Ebene nach einer Seite hin hakenförmig umgebogen sind. Die umgebogenen Enden beschreiben eine Rundung, die kürzer als ein Halbkreis ist, um das Verbinden und Lösen jeweils benachbarter Rollen 24 durch Ein- oder Ausrasten der bügelartigen Halter 28 in bzw. aus den Rollen-Umfangsnuten 27 zu erleichtern. Wie aus den F i g. 4 und 5 zu ersehen ist, sind die bügelartigen Halter 28 aufeinanderfolgend gegeneinander versetzt angeordnet, wobei jede Rolle über die beiden in ihre Umfangsnut eingreifenden Halter verspannt bzw. festgehalten ist. Der Achsabstand zwischen benachbarten Rollen wird durch die Länge der bügelartigen Halter 28 bestimmt.

Zur Verhinderung des seitlichen Ausbrechens bzw. Schränkens der Rollen sind die einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Rollen 24 an ebenen Flächen 32 am Fuß der zugehörigen Wellenkeile 13 und an entsprechenden Flächen 33 am Grund der Keilnut 18 geführt. Die ebenen Führungflächen 32 und 33 verlaufen senkrecht zu dem mittleren Radius

ίο des zugehörigen Teils 13. Durch Einhalten einer entsprechend engen Toleranz im Abstand zwischen einander zugeordneten Flächenpaaren 32 und 33 in Verbindung mit genauer Bearbeitung der Länge der Rollen 24 wird jede Rolle in der richtigen Stellung gehalten.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Teleskopwelle mit einer in einer Hülse teleskopartig geführten Welle, auf welcher mindestens vier achsparallele Keile vorgesehen sind, die in Nuten in der Hülseninnenwand eingreifen, wobei zwischen den Flanken der drehmomentübertragenden Keile und den Seitenwänden der zugehörigen Hülsennuten durch Haltemittel zusammengehaltene Rollen eingesetzt sind, welche die Keile in endloser Reihe umgeben, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd drehmomentübertragende Keile (13) und mit ihren Umfangsflächen (21) an den Grundflächen (22) der zugehörigen Hülsennuten (17) anliegende, die Vielkeilwelle (11) gegenüber der Hülse (14) zentrierende Keile (12) vorgesehen sind, die mit Flankenspiel in zugehörige Nuten der Hülse eingreifen, und daß als Haltemittel für die Rollen je ein Paar benachbarte Rollen verbindende bügelartige Halter (28) dienen, die mit einem Stegteil (29) und in einer Ebene nach einer Seite hin umgebogenen Enden (30) versehen sind, welche in an sich bekannte, in der Mitte der RoI-len verlaufende Umfangsnuten eingreifen.

2. Teleskopwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegteile (29) der Halter (28) gerade und ihre Enden (30) annähernd halbkreisförmig mit etwa dem Radius des Nutgrundes der Umfangsnut (27) der zugehörigen Rollen (24) umgebogen sind.

3. Teleskopwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielkeilwelle (11) und die Hülse (14) mit ebenen Führungsflächen (32, 33) versehen sind, welche mit enger Toleranz an entsprechenden Endflächen der Rollen (24) anliegen.

4. Teleskopwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je drei drehmomentübertragende Keile (13) und zentrierende Keile (12) mit gleichem Winkelabstand verteilt auf der Vielkeilwelle (11) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen