CH666730A5

CH666730A5 - Antriebsvorrichtung an einer steuersaeule eines fahrzeuges.

Info

Publication number: CH666730A5
Application number: CH1979/85A
Authority: CH
Inventors: William Pastor
Original assignee: Torrington Co
Priority date: 1984-07-09
Filing date: 1985-05-09
Publication date: 1988-08-15
Also published as: GB2161581B; FR2567223A2; BR8502019A; IT1184573B; ES8605426A2; DE3524373C2; GB2161581A; ES542443A0; US4579546A; DE3524373A1; JPH0261651B2; IT8521036A0; JPS6127313A; GB8509610D0; FR2567223B2

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung an einer Steuersäule eines Fahrzeuges gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

In den meisten Universalgelenken wird ein Drehmoment von einem Joch auf ein anderes Joch über zwei senkrecht aufeinanderstellenden Achsen übertragen, welche Achsen eine Nabe durchqueren. Die Nabe kann aus Metall oder Kunststoff sein und kann eine Form aufweisen, die zwischen einem Kubus und einer Kugel liegt. Wenn ein solches Universalgelenk um einen anderen Winkel als einen gestreckten Winkel rotiert, dreht es sich um diese beiden Achsen.

Durch die Verwendung kann eine Abnützung ein Spiel zwischen sich gegenüberliegenden mechanischen Teilen erzeugen. Beispielsweise dreht die Nabe um Drehstifte, die sich auf den zwei senkrecht sich kreuzenden Achsen befinden. Bei der Verwendung werden diese Stifte abgenützt, so dass der Durchmesser der Stifte sich leicht ändert und die Bohrungen, in denen sich die Stifte befinden, werden ebenfalls abgenützt, insbesondere wenn die Nabe aus Kunststoff besteht. Wenn eine solche Abnützung auftritt, wirkt die

Kupplung lose, und dies ist selbstverständlich unerwünscht.

Gemäss der vorliegenden Erfindung soll eine solche Kupplung vereinfacht sein und aus einem einzigen speziell geformten Nabenteil oder Kupplungsstück bestehen, durch das die antreibende Welle auf die angetriebene Welle gekoppelt wird, und es sollen Vorkehrungen getroffen sein, um das Spiel, das bei der Abnützung entsteht, auszugleichen.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs erreicht.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Seitenriss zum Teil geschnitten, einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 2 einen Aufriss der Ausführungsform gemäss Fig. 1 mit ebenfalls zum Teil geschnittenen Partien.

In den beiden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Die neue Antriebsvorrichtung umfasst eine angetriebene Welle 10 mit einem etwa glockenförmigen Ende 12. Die Innenoberfläche der glockenförmigen Endpartie ist mit einer hinteren Wand 14, obere und untere gerade Wände 16 und 18 und gekrümmten Seitenwänden 20 und 22 versehen (Fig. 2).

Aufeinander ausgerichtete Öffnungen 24 und 26 befinden sich in der oberen und unteren Wand 27,28 der glockenförmigen Endpartie 12.

Das Kupplungsglied 29 ist in die glockenförmige Endpartie 12 der antreibenden Welle 10 eingesetzt. Das Kupplungsglied ist mit zwei diametral sich gegenüberstehenden gekrümmten Seitenflächen 30 und 32 versehen, die den gekrümmten Flächen 20 und 22 der glockenförmigen Endpartie 12 gegenüberstehen. Das Kupplungsglied 29 hat auch eine obere und untere ringförmige flache Partie 34 und 36, die auf den geraden Innenflächen 16 und 18 der glockenförmigen Endpartie 12 der angreifenden Welle 10 aufliegen.

Ein Schlitz 38 befindet sich in der Vorderfläche 40 des Kupplungsgliedes 29. Die Vorderfläche 40 ist von der glok-kenförmigen Endpartie 12 der antreibenden Welle 10 weggerichtet. Der Schlitz 38 ist mit einer gekrümmten Hinterfläche 42, obere und untere flache Flächen 44 und 46 und seitliche flache Flächen 48 und 50 versehen (Fig. 2). Von den oberen und unteren flachen Flächen 44 und 46 sind Flächen 45 und 47 nach aussen geneigt angeordnet.

Aufeinander ausgerichtete seitliche Öffnungen 52 und 54 sind zentral in den seitlichen gekrümmten Flächen des Kupplungsgliedes 29 angeordnet und erstrecken sich senkrecht durch das Kupplungsglied in den Schlitz 38 hinein. Das Kupplungsglied 29 hat ebenfalls eine obere Öffnung 55 und eine untere Öffnung 56, die auf die Öffnungen 24 und 26 in der glockenförmigen Endpartie 12 der antreibenden Welle 10 ausgerichtet sind. Die obere Öffnung 55 und die untere Öffnung 56 erstrecken sich bis in den Schlitz 38 hinein. Wenn es gewünscht wird, könnten die Öffnungen 55 und 56 in kurzem Abstand vom Schlitz 38 verschlossen sein. Die Achsen aller Öffnungen im Kupplungsglied 29 und in der glockenförmigen Endpartie 12 der antreibenden Welle 10 treffen sich in einem gemeinsamen Punkt. Dadurch wird verhindert, dass die Wellen während Änderung der Drehgeschwindigkeit von einer Achse zur anderen nicht schwingen.

Von einer angetriebenen Welle 60 ist das Ende im Schlitz 38 empfangen. Das Ende der angetriebenen Welle 60 ist an seinem äussersten Ende gekrümmt, um auf die Rückwand 42 des Schlitzes 38 angepasst zu sein. Die Dicke der angetriebenen Welle 60 nahe bei den geneigten Flächen 45 und 47 des Schlitzes 38 ist derart, dass die antreibende Welle 10 und das Kupplungsglied 29 eine begrenzte aufwärts und abwärts

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gerichtete Drehbewegung bezüglich der angetriebenen Welle 60 ausführen können.

Die gekrümmte Endpartie der angetriebenen Welle 60 ist mit einer quer verlaufenden Öffnung 62 versehen, die mit den seitlichen Öffnungen 52 und 54 des Kupplungsgliedes 29 ausgerichtet ist.

Ein längerer Stift 70 ist in die seitlichen Öffnungen 52 und 54 des Kupplungsgliedes eingesetzt. Dieser längere Stift 70 erstreckt sich quer über den Schlitz 38 und damit durch die Öffnung 62 in der angetriebenen Welle. Kürzere Stifte 72 und 74 sind in die obere Öffnung 24 und in die untere Öffnung 26 der glockenförmigen Endpartie 12 der antreibenden Welle 10 eingesetzt. Jeder dieser beiden Stifte 72 und 74 erstreckt sich auch in Öffnungen 55 und 56 des Kupplungsgliedes 29.

Wenn eine solche Antriebsvorrichtung verwendet ist, besteht eine Tendenz der Stifte 70,72 und 74 bezüglich Abnützung, so dass deren Durchmesser an verschiedenen Punkten leicht abnimmt. Auch besteht eine Tendenz für die Öffnungen 24,26, 52, 54 und 62 bezüglich Abnützung. Dazu können aber auch andere benachbarte bewegliche mechanische Teile abgenützt werden. Als Resultat aller dieser Abnützungen liegen die Stifte lose in ihren Öffnungen. Deshalb ist es höchst erwünscht eine Vorspannung auf die beiden Wellen auszuüben, so dass das Gelenk nicht lose wird, auch wenn Stifte und/oder Öffnungen und/oder andere benachbarte bewegliche mechanische Teile abgenützt werden.

Um eine solche Vorspannung zu erzeugen, ist eine Vorspannungsöffnung 80 zentral in der Rückseite 82 des Kupplungsgliedes 29 angeordnet. Die Vorspannungsöffnung 80 erstreckt sich durch das Kupplungsglied 29 in die hintere Partie des Schlitzes 38. Die Öffnung 80 ist senkrecht zur Schnittebene der Achsen des längeren Stiftes 70 und der kürzeren Stifte 72 und 74.

Eine Vorspannungsvorrichtung ist in Berührung mit der treibenden Welle 10 und erstreckt sich durch die Vorspannungsöffnung 80 bis zur Berührung mit der angetriebenen Welle, um eine Vorspannung direkt auf die antreibende Welle 10 und die angetriebene Welle 60 auszuüben. Die Vorspannungsvorrichtung umfasst einen Stössel 84 mit einem

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genügend kleinen Durchmesser, das dieser in die Vorspannungsöffnung 80 vor dem Einsetzen des langen Stiftes 70 und der kurzen Stifte 72 und 74 eingesetzt werden kann. Der Stössel 84 hat einen flanschförmigen Kopf 86, dessen obere Partie eine sphärische Krümmung 88 aufweist.

Eine axiale Gegenbohrung 90 ist auf die Achse der Öffnung 80 im Kupplungsglied 29 ausgerichtet und befindet sich in der Welle 10. Eine Schraubenfeder 92 ist in der tiefsten Partie der Gegenbohrung 90 angeordnet und bewirkt die Vorspannung. Ein zylindrischer Schaft 94 mit einem Durchmesser, der ein Einsetzen in die Gegenbohrung 90 erlaubt, liegt an der Feder 92 an. Der schlussendliche Zusammenbau des Kupplungsgliedes 29 und der Wellen 10 und 60 bewirkt, dass der mit einem Flansch versehene Stössel 84 am Stössel 94 anliegt und eine Vorspannung bekommt. Die Schraubenfeder 92 drückt gegen die antreibende Welle 10. Die Schraubenfeder 92 bewirkt auch eine Kraft durch den zylindrischen Stössel 94, durch den mit einem Flansch versehenen Stössel 84 und gegen die Endpartie der angetriebenen Welle 60, um die angetriebene Welle nach links in Fig. 1 und 2 zu pressen. Somit hat die Vorspannung die Wirkung, dass die beiden Wellen 10 und 60 voneinander weggedrückt werden, um ein Spiel zwischen benachbarten mechanischen Teilen infolge von Abnützung auszugleichen.

Das Kupplungsglied 29 kann aus Metall oder aus Kunststoff bestehen. Diese neue Antriebsvorrichtung kann für dieselben Anwendungen verwendet werden wie jedes Universalgelenk. Jedoch ist diese Anordnung besonders geeignet für Antriebe bei Fahrzeugen, bei denen die antreibende Welle gekippt werden kann, insbesondere bei Steuersäulen von Fahrzeugen, um dem Lenker einen besseren Komfort zu gewähren. In solchen Fällen wird das Steuerrad an der Welle 10 befestigtjUnd die geneigten Flächen 45 und 47 des Schlitzes 38 können unter einem Winkel von 15° zur Achse der Welle 10 angeordnet sein. Dies ergibt einen begrenzten Kippwinkel für das Steuerrad bezüglich der Welle 60. Die antreibende Welle 10 und das Kupplungsglied 29 können um einen begrenzten Betrag um den längeren Stift 70 gedreht werden. Der sphärische Kopf 88 des Stössels 84 bewirkt einen weichen Übergang und eine weiche Arbeitsweise.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Antriebsvorrichtung an einer Steuersäule eines Fahrzeuges mit einer Kupplung zur Kopplung von Enden einer antreibenden Welle und einer angetriebenen Welle, wobei ein Kupplungsstück (12) auf der einen Seite einen Schlitz (38) zur Aufnahme der Endpartie (60) der antreibenden Welle, einen längeren Stift (70) in Öffnungen der Kupplung, der quer zum Schlitz (38) eine Öffnung (52, 54) in einer Partie (32) der angetriebenen Welle (10) durchquert, ein Paar sich diametral gegenüberstehender kürzerer Stifte (72,74) in Öffnungen (24, 26) im Kupplungsglied (29), deren Achsen aufeinander ausgerichtet senkrecht zur Achse des längeren Stiftes (70) sind und in Öffnungen (55, 56) in der Endpartie der antreibenden Welle (60) eingreifen, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zur Schnittebene in der sich die Achsen von längerem Stift (70) und kürzeren Stiften (72, 74) kreuzen und zentral im Schlitz (38) im Kupplungsglied (12) eine Bohrung (90) zur Aufnahme eines Mittels (80, 84, 86, 88, 92, 94) zur Erzeugung einer auf die antreibende Welle (60) wirkende vorspannende Kraft, angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Mittel zur Erzeugung einer Kraft eine Feder (92) umfasst.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Mittel zur Erzeugung einer Kraft einen Stössel (84,94) umfasst, der mit einer Partie (94) in die genannte Bohrung (90) eingreift, dass das Kupplungsglied (32) an der antreibenden Welle (60) eine axiale Gegenbohrung (80) aufweist, dass die Feder (92) eine Schraubenfeder in der genannten Bohrung (90) ist, und dass diese Feder (92) auf den Stössel (94) einwirkt, um diesen gegen die antreibende Welle zu pressen.
4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Feder (92) in der tiefsten Partie der Bohrung (90) befindet, und dass sich ein zylindrischer Stössel (84) in der Gegenbohrung (80) befindet, und dass mittels der Federkraft der Stössel (94) in der Bohrung (90) gegen den Stössel (84) in der Gegenbohrung (80) gedrückt ist.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen des Schlitzes (38) geformt sind, um eine begrenzte Drehbewegung um den längeren Stift (70) als Drehachse zu erlauben, und dass der zylindrische Stössel (84) einen sphärisch geformten Kopf aufweist.