DE69730933T2

DE69730933T2 - Feste Kupplungseinrichtung für zwei Wellen

Info

Publication number: DE69730933T2
Application number: DE69730933T
Authority: DE
Inventors: Antoine Couallier; Andre Laisement; Benoît De Rincquesen
Original assignee: Lemfoerder Nacam SA
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering Vendome SAS
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1997-12-03
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2017-12-04
Also published as: FR2757228A1; US6186694B1; ES2227658T3; AU703906B2; AU4765097A; EP0848175B1; EP0848175A1; BR9706260A; DE69730933D1; FR2757228B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur permanenten Kopplung von zwei Wellen, die sich um eine gemeinsame Achse drehen können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur permanenten Kopplung ist insbesondere dafür vorgesehen, an einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs angebracht zu werden. Es sind Vorrichtungen zur permanenten Kopplung von zwei Lenksäulenwellen eines Kraftfahrzeugs bekannt, die durch Verklinkung mechanische Arretierungssysteme einsetzen. Andere Vorrichtungen zur permanenten Kopplung verknüpfen zwei Wellen auf permanente Art mittels eines Zwischenelements aus Kautschuk, so dass eine Kopplung vorliegt, die Vibrationen und leichte Achsversetzungen absorbiert, wie es aus den Dokumenten US-A-4 983 143, EP-A-0 392 858 und FR-A-2 637 334 bekannt ist. Diese letzteren Vorrichtungen müssen zudem ein System zur Sicherung des Drehantriebs im Falle einer Schädigung oder Verschlechterung des Kautschuks umfassen. Das am häufigsten verwendete Sicherungssystem besteht aus einem mechanischen Schlüssel zwischen den zwei Wellen. Diese unterschiedlichen Vorrichtungen sind ziemlich komplex und haben Schwierigkeiten bei der Herstellung der Welle zur Folge, die das Zwischenelement aus Kautschuk aufnimmt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur permanenten Kopplung vorzuschlagen, die flexibel ist und die einen einfach herzustellenden Aufbau aufweist, um die oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden.
Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung zur permanenten Kopplung von zwei Wellen, die sich um eine gemeinsame Achse drehen können:

– eine einstückige Einheit, die folgendes umfasst:
• eine rohrförmige Zwischeneinheit, die zwischen der äußeren Welle und der inneren Welle angeordnet ist, und
• ein einteiliges elastisches Element, das zwischen der inneren Welle und der rohrförmigen Zwischeneinheit angeordnet ist und direkt mit der inneren Welle und der rohrförmigen Zwischeneinheit verbunden ist, um die einstückige Einheit zu bilden,
– wobei die einstückige Einheit auf einer Innenfläche der äußeren Welle angebracht ist, um für eine Drehverbindung und eine axiale Verbindung zwischen der äußeren Einheit und der einstückigen Einheit zu sorgen.

Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass

– die rohrförmige Zwischeneinheit aus einem einteiligen, rohrförmigen Zwischenelement besteht, das einen Körper, der das elastische Element umgibt, und eine Verengung umfasst, die an einem ersten Ende seiner Enden außerhalb des elastischen Elements ausgebildet ist, das sich bis zum zweiten Ende fortsetzt, wobei die Verengung in der Innenfläche der äußeren Welle angeordnet ist,
– Drehverbindungsmittel zwischen der äußeren Welle und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements der einstückigen Einheit,
– axiale Verbindungsmittel zwischen der äußeren Welle und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements,
– Sicherungsmittel für die Drehverbindung zwischen der inneren Welle und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements.

Bei anderen Ausführungsvarianten umfasst die rohrförmige Zwischeneinheit das rohrförmige Zwischenelement und ein einteiliges, zusätzliches, rohrförmiges Element, die miteinander verbunden sind. Das elastische Element ist direkt mit dem zusätzlichen, rohrförmigen Element und mit der inneren Welle verbunden, um eine einstückige Untereinheit zu bilden, die in der Ausnehmung des Körpers des zusätzlichen, rohrförmigen Elements angebracht wird.
Die Drehverbindungsmittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur permanenten Kopplung bestehen vorteilhafterweise aus einem Einsteckende der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements in der äußeren Welle. Dieses Einsteckende ist durch einen kreisförmigen, männlichen oder tragenden Bereich der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements und einen weiblichen Bereich oder eine innere Fläche der äußeren Welle ausgeführt, die mit Zahnungen mit konjugierten Formen versehen sind, die zusammenwirken.
Um für die Kopplung in axialer Richtung zu sorgen, umfassen die axialen Verbindungsmittel zwischen der äußeren Welle und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements der einstückigen Einheit folgendes:

– eine Schulter zwischen der kreisförmigen, tragenden Fläche der Verengung und einem Teil des Körpers des rohrförmigen Zwischenelements, wobei eine Auflagefläche der äußeren Welle an der Schulter anliegt,
– eine Deformation an einem freien Ende der kreisförmigen, tragenden Fläche, die durch Klemmwirkung mit einer konisch erweiterten Form zusammenwirkt und daran anliegt, die auf der Innenfläche der äußeren Welle ausgebildet ist, und
– wobei die Auflagefläche an dem Ende der kreisförmigen Innenfläche auf der Seite des Körpers des rohrförmigen Zwischenelements liegt und die konisch erweiterte Form am anderen Ende der kreisförmigen Innenfläche liegt.

Bei einer Ausführungsvariante umfassen die axialen Verbindungsmittel zwischen der äußeren Welle und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements der einstückigen Einheit folgendes:

– einen Wulst, der an einem Ende der kreisförmigen, tragenden Fläche der Verengung auf der Seite des elastischen Elements ausgebildet ist und an dem eine Auflagefläche der äußeren Welle anliegt, und
– eine Deformation an einem freien Ende der kreisförmigen, tragenden Fläche, die durch Klemmwirkung mit einer konisch erweiterten Form zusammenwirkt und daran anliegt, die auf der Innenfläche der äußeren Welle ausgebildet ist.

Bei einer anderen Ausführungsvariante umfassen die Drehverbindungsmittel und die axialen Verbindungsmittel zwischen der äußeren Welle und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements der einstückigen Einheit eine Schweißnaht zwischen der Auflagefläche der äußeren Welle und der kreisförmigen, tragenden Fläche der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements.
Aus Sicherungsgründen ist es notwendig, Sicherungsmittel für die Drehverbindung zwischen der inneren Welle und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements der einstückigen Einheit vorzusehen, um die Übertragung des Drehmoments im Falle einer Schädigung des elastischen Elements zu gewährleisten. Diese Sicherungsmittel umfassen folgendes:

– eine Form, die auf der Außenfläche der inneren Welle ausgebildet ist, und
– eine Form, die auf einer Innenfläche der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements ausgebildet ist, die auf der Seite gegenüber des elastischen Elements liegt, das in einer Aufnahme des rohrförmigen Zwischenelements aufgenommen ist,
– wobei die zwei Formen konjugierte Profile mit einem vorbestimmten Spiel zwischen diesen zwei Formen aufweisen, so dass die zwei Formen in Kontakt kommen und die Übertragung des Drehmoments im Falle einer Schädigung des elastischen Elements gewährleisten.

Die Formen auf der Innenwelle und auf dem rohrförmigen Zwischenelement sind vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, dass:

– die auf der Außenfläche der inneren Welle ausgebildete Form aus zwei diametral gegenüberliegenden, kreisförmigen Teilen besteht, die durch zwei zueinander parallele und zu der Symmetrieachse der zwei kreisförmigen Teile im Wesentlichen senkrechte, flache Teile miteinander verbunden sind, und
– die auf der Innenfläche der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements ausgebildete Form aus zwei kreisförmigen und zwei flachen Teilen besteht, die jeweils im Wesentlichen komplementär zu den kreisförmigen Teilen und den flachen Teilen der Außenfläche und der inneren Welle sind und geringfügig größere Dimensionen aufweisen, um das vorbestimmte Spiel zwischen den Formen zu erhalten.

Um die Sicherheit zu verbessern, sind erfindungsgemäß Mittel zur Sicherung der axialen Verbindung in der erwünschten Richtung zwischen der inneren Welle und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements vorgesehen, um das Herausziehen dieser Kopplung im Falle einer Schädigung des elastischen Elements zu verhindern.
Diese Mittel zur Sicherung der axialen Verbindung umfassen eine Deformation an einem Ende der inneren Welle, die mit einer konisch erweiterten Form zusammenwirkt und daran anliegt, die auf der Innenfläche der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements ausgebildet ist.
Im Rahmen des Umfangs der Erfindung verbleibend kann das rohrförmigen Zwischenelement auf unterschiedliche Weise hergestellt sein. Bei einer ersten Ausführungsform ist der Körper des rohrförmigen Zwischenelements, das mit der inneren Welle durch das elastische Element verbunden ist, ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt.
Bei einer anderen Ausführungsform ist der Körper des rohrförmigen Zwischenelements, das mit der inneren Welle durch das elastische Element verbunden ist, ein Rohr, dessen Querschnitt zwei diametral gegenüberliegende, kreisförmige Teile aufweist, die miteinander durch zwei parallele und zu der Symmetrieachse der zwei kreisförmigen Teile im Wesentlichen senkrechte, flache Teile verbunden sind, so dass das elastische Element die gewünschte Dicke hat.
Bei einer anderen Ausführungsform ist der Körper des rohrförmigen Zwischenelements, das mit der inneren Welle durch das elastische Element verbunden ist, ein Rohr, dessen Querschnitt zwei diametral gegenüberliegende, kreisförmige Teile aufweist, die miteinander über zwei konkave Teile verbunden sind, so dass das elastische Element die gewünschte Dicke hat.
Es ist besonders interessant, die erfindungsgemäße Vorrichtung zur permanenten Kopplung bei einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs anzuwenden. In diesem Fall ist die innere Welle ein Rohr der Lenkwelle, und die äußere Welle ist das Anschlussende der Backe einer Kardankupplung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur permanenten Kopplung weist somit den Vorteil auf, eine einfach herzustellende Struktur mit einer Qualitätsgarantie für die Fertigung aufzuweisen, wenn sie in sehr großen Serien gefertigt wird, wie es in der Automobilindustrie der Fall ist. Dies ist besonders interessant für die Herstellung des rohrförmigen Zwischenelements sowie die Ausführung der Montage der äußeren Welle und des in die einstückige Einheit integrierten rohrförmigen Zwischenelements.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung hervorgehen, die keinerlei Einschränkung darstellende Beispiele betrifft und Bezug auf die folgenden beigefügten Zeichnungen nimmt:
1 ist eine axiale Halbschnittansicht der gesamten erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung;
1A ist eine vergrößerte Teilansicht der 1;
2 ist ein Schnitt entlang der Ebene II-II der 1;
2A ist eine vergrößerte Teilansicht der 2 einer Ausführungsvariante;
3 ist eine seitliche Perspektivansicht der äußeren Welle der in 1 dargestellten Ausführungsform;
4 ist eine seitliche Perspektivansicht der inneren Welle, der in 1 dargestellten Ausführungsform;
5 ist eine axiale Halbschnittansicht eines Teils der in 1 dargestellten Vorrichtung vor dem Zusammenbau mit der äußeren Welle;
6 ist ein Schnitt entlang der Ebene VI-VI der 5;
7 ist ein Schnitt entlang der Ebene VII-VII der 5;
8 ist eine Ausführungsvariante dargestellt entlang der Schnittebene der 6;
9 ist eine axiale Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur permanenten Kopplung soll zwei mit 1 und 2 bezeichnete Wellen verbinden, die sich um eine gemeinsame Achse X-X drehen können und die elastische Verbindungsmittel umfassen. Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform betrifft eine Vorrichtung zur permanenten Kopplung, die insbesondere für eine Lenksäule eines Kraftfahrzeugs bestimmt ist, wobei die äußere Welle 1 das rohrförmige Anschlussende der Backe einer Kardankupplung ist und die innere Welle 2 ein zu der Lenkwelle gehöriges Rohr ist.
Wie man in den 1, 2, 3 und 4 sehen kann, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zur permanenten Kopplung der zwei Wellen 1 und 2:

– eine rohrförmige Zwischeneinheit, die aus einem rohrförmige Zwischenelement 4 besteht und die zwischen der äußeren Welle 1 und der inneren Welle 2 angeordnet ist;
– elastische Verbindungsmittel, die aus einem elastischen Element 3 bestehen, das zwischen der inneren Welle 2 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4 angeordnet ist, und
– Drehverbindungsmittel zwischen der äußeren Welle 1 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4.

Das elastische Element 3 ist direkt mit der inneren Welle 2 und mit dem rohrförmigen Zwischenelement 4 verbunden.
Die äußere Welle 1 ist rohrförmig mit einer Außenfläche 5 und einer kreisförmigen Innenfläche 6. Diese Innenfläche 6, der so genannte weibliche Bereich, ist mit einer Zahnung 9 versehen. Eine konisch erweiterte Form 8 ist am Ende der Innenfläche 6 ausgebildet, die auf der Seite der Backe der Kardankupplung liegt. Die äußere Welle 1 besitzt am anderen Ende der Innenfläche 6 eine Auflagefläche 7, die im Wesentlichen senkrecht zu der Innenfläche 6 liegt.
Wie insbesondere in 5 dargestellt ist, besteht das rohrförmige Zwischenelement 4 aus einem Körper 22 mit einer kreisförmigen Ausnehmung an einem der Enden, der eine tragende Fläche oder einen männlichen Bereich 23 bildet. Diese tragende Fläche oder der männliche Bereich 23 ist mit einer Zahnung 29 versehen, die ein Profil aufweist, das zu demjenigen der Zahnung 9 der Innenfläche 6 oder dem weiblichen Bereich der äußeren Welle 1 konjugiert ist. Der Körper 22 umfasst eine Ausnehmung 32, die das elastische Element 3 aufnehmen soll. Das rohrförmige Zwischenelement 4 weist somit eine Schulter 24 am Ende 28 der tragenden Fläche 23 auf, deren anderes Ende mit 27 bezeichnet ist.
Die Außenfläche 25 des Körpers 22 des rohrförmigen Zwischenelements 4 sowie die Innenfläche 26 der kreisförmigen Ausnehmung weisen Profile auf, die nachstehend entsprechend den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden.
Die innere Welle 2 weist eine Außenfläche 12 und eine Innenfläche 13 auf, die nachstehend beschrieben werden. Die Drehverbindungsmittel zwischen der äußeren Welle 1 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4 bestehen aus einem Einsteckende der kreisförmigen Verengung mit ihrer tragenden Fläche oder ihrem männliche Bereich 23 des rohrförmigen Zwischenelements 4 in der Innenfläche oder dem weiblichen Bereich 6 der äußeren Welle 1, deren Abmessungen und jeweilige Zahnungen 29 und 9 mit konjugierter Form zusammenwirken.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur permanenten Kopplung umfasst axiale Verbindungsmittel zwischen der äußeren Welle 1 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4, die insbesondere in den 1, 1A und 5 dargestellt sind. Die axialen Verbindungsmittel zwischen der äußeren Welle 1 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4 bestehen aus:

– der Schulter 24, die in dem rohrförmigen Zwischenelement 4 zwischen dem Ende 28 des männlichen Bereichs oder der tragenden Fläche 23 und dem Körper 22 ausgebildet ist und an der die Auflagefläche 7 der äußeren Welle 1 zur Anlage kommt, und
– einer Deformation 30 am freien Ende 27 des männlichen Bereichs oder der tragenden Fläche 23, die durch Klemmwirkung mit einer konisch erweiterten Form 8 zusammenwirkt und daran anliegt, die auf der Innenfläche 6 der äußeren Welle 1 ausgebildet ist.

Bei einer Ausführungsvariante der Erfindung kommt die Auflagefläche 7 der äußeren Welle 1 an einem Wulst 41 zur Anlage, der neben der Schulter 24 des Körpers 22 ausgebildet ist. Diese Ausführungsformen gewährleisten die erfindungsgemäße permanente Kopplung in axialer Richtung.
Im Fall der in 2A dargestellten Ausführungsvariante umfassen die Drehverbindungsmittel und die axialen Verbindungsmittel zwischen der äußeren Welle 1 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4 eine Schweißnaht 42. Die Schweißnaht 42 ist zwischen der Auflagefläche 7 der äußeren Welle 1 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4 ausgebildet.
Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung zur permanenten Kopplung Mittel zur Sicherung der Drehverbindung zwischen der inneren Welle 2 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4, das in den 2, 3, 4, 5 und 7 dargestellt ist. Diese Sicherungsmittel sind vorgesehen, um die Übertragung des Drehmoments im Falle einer Schädigung des elastischen Elements zu gewährleisten. Die Sicherungsmittel für die Drehverbindung zwischen der inneren Welle 2 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4 bestehen aus:

– einer Form 19, die auf der Außenfläche 12 der inneren Welle 2 ausgebildet ist, und
– einer Form 33, die auf der Innenfläche 26 des rohrförmigen Zwischenelements 4 ausgebildet ist, die auf der gegenüberliegenden Seite des elastischen Elements 3 liegt, das in einer Ausnehmung 32 des rohrförmigen Zwischenelements 4 aufgenommen ist.

Die Formen 19 und 33 weisen konjugierte Profile mit einem bestimmten Spiel zwischen diesen zwei Formen auf, damit die zwei Formen 19 und 33 in Kontakt kommen und die Übertragung des Drehmoments im Falle einer Schädigung des elastischen Elements 3 gewährleisten.
Die Form 19, die auf der Fläche 12 der inneren Welle 2 ausgebildet ist, besteht aus zwei kreisförmigen, diametral gegenüberliegenden Teilen 20, die miteinander durch zwei zueinander parallele, flache und im Wesentlichen zur Symmetrieachse der zwei kreisförmigen Teilen 20 senkrechte Teile 21 verbunden sind. Die Form 33, die auf der Innenfläche 26 des rohrförmigen Zwischenelements 4 ausgebildet ist, besteht aus zwei kreisförmigen Teilen 34 und aus zwei flachen Teilen 35, die auf eine zu der äußeren Form der inneren Welle 2 identischen Weise angeordnet sind und geringfügig größere Abmessungen aufweisen, um das notwendige Spiel zwischen diesen zwei Formen 19 und 33 zu erhalten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur permanenten Kopplung umfasst zudem Mittel zur Sicherung der axialen Verbindung in der gewünschten Richtung zwischen der inneren Welle 2 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4, um das Herausrutschen dieser Kopplung im Falle einer Schädigung des elastischen Elements 3 zu verhindern. Diese Sicherungsmittel sind insbesondere in den 1A und 2 dargestellt. Die Mittel zur Sicherung der axialen Verbindung in der gewünschten Richtung zwischen der inneren Welle 2 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4 bestehen aus einer Deformation 17, die am Ende 16 der Zwischenwelle 2 ausgebildet ist und die mit einer konisch erweiterten Form 31 zusammenwirkt und daran anliegt, die auf der Innenfläche 26 des rohrförmigen Zwischenelements 4 ausgebildet ist.
Um auf unterschiedliche Fälle der Ausführung und der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur permanenten Kopplung zu reagieren, kann das rohrförmige Zwischenelement 4 auf unterschiedliche Weise erhalten werden. Im Fall der in den 3, 4 und 7 dargestellten Ausführungsformen ist der Körper des rohrförmigen Zwischenelements 4, der mit der inneren Welle 2 durch elastische Elemente 3 verbunden ist, ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt 36.
Im Fall der in 8 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, ist der Körper 22 des rohrförmigen Zwischenelements 4, das mit der inneren Welle 2 durch das elastische Elements 3 verbunden ist, ein Rohr, dessen Querschnitt zwei kreisförmige, diametral gegenüberliegende Teile 37 aufweist. Diese zwei kreisförmigen Teile 37 sind miteinander durch zwei flache Teile 38 verbunden, die parallel zueinander sind und die im Wesentlichen senkrecht zur Symmetrieachse der zwei kreisförmigen Teile 37 liegen. Der Körper 22 ist so ausgeführt, dass das elastische Element 3 die gewünschte Dicke besitzt.
Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Körper 22 des rohrförmigen Zwischenelements 4, das mit der inneren Welle 2 durch das elastische Element 3 verbunden ist, ein Rohr, dessen Querschnitt zwei diametral gegenüberliegende, kreisförmige Teilen 39 aufweist, die miteinander durch zwei konkave Teile 40 verbunden sind, so dass das elastische Element 3 die gewünschte Dicke besitzt.
Der Zweck des Unterschieds der Formen zwischen den Ausführungsformen der 6 und 8 besteht darin, unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich der Starrheit der Kopplung zur Verfügung zu haben.
Die in 9 dargestellte Vorrichtung zur permanenten Kopplung besteht aus einer rohrförmigen Zwischeneinheit, die ein rohrförmiges Zwischenelement 4 und ein zusätzliches rohrförmiges Element 43 umfasst. Das rohrförmig zusätzliche Element 43 kann aus Metall, Kunststoff oder einem anderen Material bestehen.
Das rohrförmige Zwischenelement 4 und das rohrförmig zusätzliche Element 43 werden miteinander verbunden. Bei dieser Ausführungsart ist das elastische Element 3 direkt mit dem rohrförmigen zusätzlichen Element 43 und mit der inneren Welle 2 verbunden, um eine einstückige Untereinheit zu bilden. Diese einstückige Untereinheit wird dann mit dem rohrförmigen Zwischenelement 4 verbunden, um eine einstückige Einheit zu bilden. Diese Art von Architektur ist besonders interessant für die Herstellung großer Serien.
Das Verfahren zur Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur permanenten Kopplung, die zwei Wellen 1 und 2, die sich um eine gemeinsame Achse X-X drehen können, und elastische Verbindungsmittel 3 umfasst, ist dadurch gekennzeichnet, dass:

– die elastischen Verbindungsmittel aus einem elastischen Element 3 bestehen, das zwischen der inneren Welle 2 und einem rohrförmigen Zwischenelement 4 angeordnet ist;
– das elastische Element 3 verbunden wird, indem es an der inneren Welle 2 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4 zum Haften gebracht wird, um eine einstückige Einheit zu bilden;
– die einstückige Einheit in der äußeren Welle 1 montiert und mit der äußeren Welle verbunden wird, um für die Drehverbindung und die axiale Verbindung zwischen der äußeren Welle 1 und der einstückigen Einheit zu sorgen;
– eine Deformation 17 des Endes 16 der inneren Welle 2 auf der Seite der äußeren Welle 1 ausgeführt wird, so dass es an der konisch erweiterten Form 31 auf der Innenfläche 26 des Zwischenelements 4 zur Anlage kommt, um für die axiale Verbindung in der gewünschten Richtung zwischen der inneren Welle 2 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4 zu sorgen.

Bei einer anderen Ausführungsform ist das Montageverfahren dadurch gekennzeichnet, dass:

– die elastischen Verbindungsmittel aus einem elastischen Element 3 bestehen, das zwischen der inneren Welle 2 und einem zusätzlichen rohrförmigen Element 43 angeordnet ist;
– das elastische Element 3 befestigt wird, indem es zum Haften an der inneren Welle 2 und an dem zusätzlichen rohrförmigen Element 43 gebracht wird, um eine einstückige Untereinheit zu bilden;
– die einstückige Untereinheit in einem rohrförmigen Zwischenelement 4 montiert wird, um eine einstückige Einheit zu bilden;
– die einstückige Einheit in der äußeren Welle 1 montiert wird und mit der äußeren Welle verbunden wird, um für die Drehverbindung und die axiale Verbindung zwischen der äußeren Welle 1 und der einstückigen Einheit zu sorgen;
– eine Deformation 17 des Endes 16 der inneren Welle 2 auf der Seite der äußeren Welle 1 ausgeführt wird, so dass es an der konisch erweiterten Form 31 auf der Innenfläche 26 des Zwischenelements 4 zur Anlage kommt, um die axiale Verbindung in der gewünschten Richtung zwischen der inneren Welle 2 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4 zu gewährleisten.

Bei den zwei vorstehenden Montageverfahren umfassen die Montage der einstückigen Einheit und das Verbinden mit der äußeren Welle 1 die folgenden Schritte:

– die einstückige Einheit wird in der äußeren Welle 1 montiert, indem die Zahnung 29 des männlichen Bereichs oder der tragenden Fläche 23 des rohrförmigen Zwischenelements 4 in die Zahnung 9 des weiblichen Bereichs oder der Innenfläche 6 der äußeren Welle 1 eingeführt wird, so dass sie an der Schulter 24 des rohrförmigen Zwischenelements 4 zur Anlage kommt, um für die Drehverbindung zwischen der äußeren Welle 1 und der einstückigen Einheit zu sorgen;
– eine Deformation 30 wird durch Bördeln am anderen Ende 27 des männlichen Bereichs oder der tragenden Fläche 23 erhalten, so dass sie an einer konisch erweiterten Form 8 zur Anlage kommt, die auf der Innenfläche 6 der äußeren Welle 2 ausgebildet ist, um für die axiale Verbindung zwischen der äußeren Welle 1 und der einstückigen Einheit zu sorgen.

Bei einer Ausführungsvariante des Montageverfahrens der oben beschriebenen einstückigen Einheit wird die einstückige Einheit in der äußeren Welle 1 angebracht, um an einem Wulst 41 des rohrförmigen Zwischenelements 4 zur Anlage zu kommen.
Bei einer anderen Ausführungsvariante des Montageverfahrens der oben beschriebenen einstückigen Einheit wird die einstückige Einheit in der äußeren Welle angebracht und eine Schweißnaht 42 zwischen der äußeren Welle 1 und dem rohrförmigen Zwischenelement 4 ausgebildet, um für die Drehverbindung und die axiale Verbindung zwischen der äußeren Welle 1 und der einstückigen Einheit zu sorgen.

Claims

Vorrichtung zur permanenten Kopplung von zwei Wellen (1 und 2), die sich um eine gemeinsame Achse (X, X) drehen können, mit: – einer einstückigen Einheit, die folgendes umfasst: – eine rohrförmige Zwischeneinheit, die zwischen der äußeren Welle (1) und der inneren Welle (2) angeordnet ist, und – ein einteiliges elastisches Element (3), das zwischen der inneren Welle (2) und der rohrförmigen Zwischeneinheit angeordnet ist und direkt mit der inneren Welle (2) und der rohrförmigen Zwischeneinheit verbunden ist, um die einstückige Einheit zu bilden, – wobei die einstückige Einheit auf einer Innenfläche (6) der äußeren Welle (1) angebracht ist, um für eine Drehverbindung und eine axiale Verbindung zwischen der äußeren Einheit und der einstückigen Einheit zu sorgen, dadurch gekennzeichnet, dass – die rohrförmige Zwischeneinheit aus einem einteiligen, rohrförmigen Zwischenelement (4) besteht, das einen Körper (22), der das elastische Element (3) umgibt, und eine Verengung umfasst, die an einem ersten Ende seiner Enden außerhalb des elastischen Elements (3) ausgebildet ist, das sich bis zum zweiten Ende fortsetzt, wobei die Verengung in der Innenfläche (6) der äußeren Welle (1) angeordnet ist, – Drehverbindungsmittel zwischen der äußeren Welle (1) und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) der einstückigen Einheit, – axiale Verbindungsmittel zwischen der äußeren Welle (1) und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4), – Sicherungsmittel für die Drehverbindung zwischen der inneren Welle (2) und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4).
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Zwischeneinheit das rohrförmige Zwischenelement (4) und ein einteiliges, zusätzliches, rohrförmiges Element (43) umfasst, die miteinander verbunden sind, wobei das elastische Element (3) direkt mit dem zusätzlichen, rohrförmigen Element (43) und mit der inneren Welle (2) verbunden ist, um eine einstückige Untereinheit zu bilden, die in der Ausnehmung (32) des Körpers (22) des zusätzlichen, rohrförmigen Elements (4) angebracht wird.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehverbindungsmittel zwischen der äußeren Welle (1) und der einstückigen Einheit ein Einsteckende der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) in der äußeren Welle (1) umfassen, wobei ein kreisförmiger, männlicher oder tragender Bereich (23) der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) und ein weiblicher Bereich oder eine kreisförmige, innere Fläche (6) der äußeren Welle (1) mit Zahnungen (29 und 9) mit konjugierten Formen versehen sind, die zusammenwirken.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Verbindungsmittel zwischen der äußeren Welle (1) und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) der einstückigen Einheit folgendes umfassen: – eine Schulter (24) zwischen der kreisförmigen, tragenden Fläche (23) der Verengung und einem Teil des Körpers (22) des rohrförmigen Zwischenelements (4), wobei eine Auflagefläche (7) der äußeren Welle (1) an der Schulter anliegt, – eine Deformation (30) an einem freien Ende (27) der kreisförmigen, tragenden Fläche (23), die durch Klemmwirkung mit einer konisch erweiterten Form (8) zusammenwirkt und daran anliegt, die auf der Innenfläche (6) der äußeren Welle (1) ausgebildet ist, und – wobei die Auflagefläche (7) an dem Ende der kreisförmigen Innenfläche (6) auf der Seite des Körpers (22) des rohrförmigen Zwischenelements (4) liegt und die konisch erweiterte Form (8) am anderen Ende der kreisförmigen Innenfläche (6) liegt.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Verbindungsmittel zwischen der äußeren Welle (1) und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) der einstückigen Einheit folgendes umfassen: – einen Wulst (41), der an einem Ende der kreisförmigen, tragenden Fläche (23) der Verengung auf der Seite des elastischen Elements (3) ausgebildet ist und an dem eine Auflagefläche (7) der äußeren Welle (1) anliegt, – eine Deformation (30) an einem freien Ende (27) der kreisförmigen, tragenden Fläche (23), die durch Klemmwirkung mit einer konisch erweiterten Form (8) zusammenwirkt und daran anliegt, die auf der Innenfläche (6) der äußeren Welle (1) ausgebildet ist, und – wobei die Auflagefläche (7) an dem Ende der kreisförmigen Innenfläche (6) auf der Seite des Körper (22) des rohrförmigen Zwischenelements (4) liegt und die konisch erweiterte Form (8) am anderen Ende der kreisförmigen Innenfläche (6) liegt.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehverbindungsmittel und die axialen Verbindungsmittel zwischen der äußeren Welle (1) und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) der einstückigen Einheit eine Schweißnaht (42) zwischen der Auflagefläche (7) der äußeren Welle (1) und der kreisförmigen, tragenden Fläche (23) der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) umfassen.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmittel für die Drehverbindung zwischen der inneren Welle (2) und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) der einstückigen Einheit folgendes umfassen: – eine Form (19), die auf der Außenfläche (12) der inneren Welle (2) ausgebildet ist, und – eine Form (33), die auf einer Innenfläche (26) der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) ausgebildet ist, die auf der Seite gegenüber des elastischen Elements (3) liegt, das in einer Aufnahme (32) des rohrförmigen Zwischenelements (4) aufgenommen ist, – wobei die Formen (19 und 33) konjugierte Profile mit einem vorbestimmten Spiel zwischen diesen zwei Formen aufweisen, so dass die zwei Formen (19 und 33) in Kontakt kommen und die Übertragung des Drehmoments im Falle einer Schädigung des elastischen Elements (3) oder eines anomalen Wertes des Drehmoments gewährleisten.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Sicherung der axialen Verbindung in der erwünschten Richtung zwischen der inneren Welle (2) und der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) umfasst.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Sicherung der axialen Verbindung eine Deformation (17) an einem Ende (16) der inneren Welle (2) umfassen, die mit einer konisch erweiterten Form (31) zusammenwirkt und daran anliegt, die auf der Innenfläche (26) der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) ausgebildet ist.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass: – die auf der Außenfläche (12) der inneren Welle (2) ausgebildete Form (19) aus zwei diametral gegenüberliegenden, kreisförmigen Teilen (20) besteht, die durch zwei zueinander parallele und zu der Symmetrieachse der zwei kreisförmigen Teile (20) im Wesentlichen senkrechte, flache Teile (21) miteinander verbunden sind, und – die auf der Innenfläche (26) der Verengung des rohrförmigen Zwischenelements (4) ausgebildete Form aus zwei kreisförmigen Teilen (34) und zwei flachen Teilen (35) besteht, die jeweils im Wesentlichen komplementär zu den kreisförmigen Teilen und den flachen Teilen der Außenfläche (12) der inneren Welle (2) sind und geringfügig größere Dimensionen aufweisen, um das vorbestimmte Spiel zwischen den Formen (19 und 33) zu erhalten.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (22) des rohrförmigen Zwischenelements (4) ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt (36) ist.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (22) des rohrförmigen Zwischenelements (4) ein Rohr ist, dessen Querschnitt zwei diametral gegenüberliegende, kreisförmige Teile (37) aufweist, die miteinander durch zwei zueinander parallele und zu der Symmetrieachse der zwei kreisförmigen Teile (37) im Wesentlichen senkrechte, flache Teile (38) verbunden sind, so dass das elastische Element (3) die gewünschte Dicke hat.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (22) des rohrförmigen Zwischenelements (4) ein Rohr ist, dessen Querschnitt zwei diametral gegenüberliegende, kreisförmige Teile (39) aufweist, die miteinander über zwei konkave Teile (40) verbunden sind, so dass das elastische Element (3) die gewünschte Dicke hat.
Vorrichtung zur permanenten Kopplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-zeichnet, dass die innere Welle (2) ein Rohr der Lenkwelle einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs ist und die äußere Welle (1) das Anschlussende der Backe einer Kardankupplung ist.