DE4123109C2 - Flexible shaft, in particular steering shaft for a motor vehicle - Google Patents

Flexible shaft, in particular steering shaft for a motor vehicle

Info

Publication number
DE4123109C2
DE4123109C2 DE4123109A DE4123109A DE4123109C2 DE 4123109 C2 DE4123109 C2 DE 4123109C2 DE 4123109 A DE4123109 A DE 4123109A DE 4123109 A DE4123109 A DE 4123109A DE 4123109 C2 DE4123109 C2 DE 4123109C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
shaft according
cross
section
turns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4123109A
Other languages
German (de)
Other versions
DE4123109A1 (en
Inventor
Helmut Krueger
Ullrich Huebner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KROEGER, HELMUT, 38442 WOLFSBURG, DE
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE4123109A priority Critical patent/DE4123109C2/en
Publication of DE4123109A1 publication Critical patent/DE4123109A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4123109C2 publication Critical patent/DE4123109C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C1/00Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
    • F16C1/02Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing for conveying rotary movements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/19Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
    • B62D1/192Yieldable or collapsible columns
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/72Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/20Land vehicles
    • F16C2326/24Steering systems, e.g. steering rods or columns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible Welle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine Welle dieses Aufbaus ist aus der DE-OS 21 50 061 als Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug in der Weise bekannt, daß Bandmaterial unter Wahrung von Abständen zwischen den einzelnen Windungen schraubenlinienförmig gewickelt ist und die Windungen über längs Mantellinien verlaufende Stege fest miteinander verbunden sind. Dadurch entsteht eine Sicher­ heitslenkwelle, die einerseits stauchbar ist, andererseits infolge der beschriebenen festen Verbindungen Lenkbefehle weit­ gehend winkeltreu vom Lenkrad zum Lenkgetriebe überträgt.The invention relates to a flexible shaft according to the preamble of claim 1. A wave of this structure is from the DE-OS 21 50 061 as a steering shaft for a motor vehicle in the Way known that tape material while maintaining distances wound helically between the individual turns and the windings over webs running along surface lines are firmly connected. This creates a certainty steering shaft that is compressible on the one hand and on the other steering commands far as a result of the fixed connections described transmits from the steering wheel to the steering gear.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexible Welle mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die auch bei nichtlinearem Verlauf ihrer Achse, wie er beispielsweise durch Einbauschwierigkeiten gegeben sein kann, bei einfachem Aufbau eine winkeltreue Übertragung von Drehbewegungen sicherstellt.The invention has for its object a flexible shaft with the features of the preamble of claim 1 create, even with a non-linear course of their axis, such as it may be due to installation difficulties, for example can, with a simple construction, an angle-accurate transmission of Ensures rotational movements.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Ausbil­ dungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche. The inventive solution to this problem consists in the Features of claim 1, advantageous training The invention describes the subclaims.  

Im Prinzip stellt die erfindungsgemäße Welle also eine eine Vielzahl von in dauernder Berührung stehenden Windungen besitzende Zugfeder dar, wobei die Windungen ineinandergreifende Ausbiegungen besitzen, die durch gegenseitige Abstützung im Bereich ihrer Flanken die erforderliche Torsionsbeanspruchbarkeit der Welle sicherstellen.In principle, the shaft according to the invention thus provides a multitude of permanent ones Tension spring in contact with the turns, the turns have interlocking bends, which are supported by mutual support in the Area of their flanks the required torsional strength of the shaft to ensure.

Zwar ist aus der DE 23 46 550 C3 eine Konstruktion bekannt, die ebenfalls aus schraubenlinienartig gewickeltem Material besteht, das mit ineinandergreifenden angeformten Zähnen versehen ist, aber dabei handelt es sich um eine biegsame Schnecke für ein Schneckengetriebe. In Abweichung von einer derartigen Schnecke, die gleichsam als rotierendes Gewinde im wesentlichen parallel zu ihrer Achsrichtung auf Zug und Druck beansprucht wird, handelt es sich bei der eine echte Welle darstellenden Erfindung um ein Bauteil, das auf Torsion beansprucht ist.A construction is known from DE 23 46 550 C3, which also consists of helically wrapped material that interlocks with molded teeth is provided, but it is a flexible Worm for a worm gear. In deviation from such a snail, the as a rotating thread essentially parallel to their axial direction When tension and pressure is used, it is a real wave Invention for a component that is subjected to torsion.

Bei der erfindungsgemäßen Welle werden also insbesondere in Umfangsrichtung wirkende Kräfte über die Flanken schlupffrei zwischen aneinander anliegenden Windungen übertragen.In the shaft according to the invention, therefore, in particular in the circumferential direction acting forces over the flanks without slip between adjacent Transfers turns.

Aus der US 2,515,365 ist ein flexibles Rohr für Bohrungen bekannt. Dieses Rohr weist einen im wesentlichen spiralförmig verlaufenden Schlitz auf, wobei an den Kanten vorgesehene, etwa schwalbenschwanzförmige Verzahnungen von einander benachbarten Windungen ineinander greifen.A flexible tube for bores is known from US 2,515,365. This pipe points a substantially spiral slot, with the edges provided, approximately dovetail-shaped teeth from each other interlocking adjacent turns.

Die DE-PS 612 408 betrifft eine aus abwechselnd links und rechts übereinander gewickelten Drahtschrauben bestehende biegsame Welle. Die übereinander liegenden Lagen sind in Schraubenlinienform mit polygonalem Querschnitt derart gewickelt, daß sich die Ecken der Polygone einer Schicht gegen die tangential verlaufenden Polygonflächen legen.DE-PS 612 408 relates to an alternating left and right one above the other coiled wire screws existing flexible shaft. The one above the other Layers are wound in a helical shape with a polygonal cross section such that the corners of the polygons of a layer against the tangent ones Lay polygon areas.

Ein Drahtseil für die Reinigung von Abflußrohren mit einem inneren Kern, der aus einem gewickelten Draht gebildet ist, und einer äußeren Wicklung, die aus einem entgegengesetzt zum inneren Kern gewickelten Draht gebildet ist und den inneren Kern mit einem kleinen Spiel umgibt, ist in der DE 34 20 740 A1 beschrieben.A wire rope for cleaning drain pipes with an inner core that consists of a wound wire is formed, and an outer winding, which consists of a wire wound opposite to the inner core is formed and the inner core surrounds with a small game is described in DE 34 20 740 A1.

Bei nur begrenzten Torsionsbeanspruchungen der Welle läßt sich die erwähnte Schlupffreiheit auch mit geradlinig und schräg zu den Mantellinien verlaufenden Flanken erreichen (DE 41 02 960 A1). Die Berührungslinien oder flächen zwischen einander benachbarten Flanken verlaufen dort unter einem Winkel zu der jeweiligen Mantellinie, und bei Torsionkräften, die Schubkräfte zwischen den sich aufeinander abstützenden Flankenbereichen erzeugen, die größer sind als die durch die Reibung bestimmten Gegenkräfte, besteht die Gefahr, daß die ineinandergreifenden sinusähnlichen Ausbiegungen gleichsam unter Verlängerung der Welle zunehmend außer Eingriff kommen. In einem solchen Fall ist eine spielfreie, winkelgetreue Übertragung von Drehmomenten mittels der Welle nicht mehr sichergestellt. Die erfindungsgemäß vorgesehene zusätzliche Profilierung der Flanken der ineinandergreifenden sinusähnlichen Ausbiegungen stellt nun sicher, daß an den Kraftübertragungsstellen zwischen den einander benachbarten Flanken ineinanderragender Ausbiegungen bei Torsionsbeanspruchungen der Welle praktisch nur Kräfte auftreten, die senkrecht zu Mantellinien verlaufen. Demgemäß wird dem Entstehen von Kraftkomponenten in Richtung der Mantellinien entgegengewirkt.With only limited torsional stresses on the shaft, the mentioned one can be used Slip-free also with straight and sloping flanks to the surface lines  reach (DE 41 02 960 A1). The lines of contact or areas between each other neighboring flanks run there at an angle to the respective surface line, and in the case of torsional forces, the shear forces between the mutually supported ones Generate flank areas that are larger than those determined by the friction Opposing forces, there is a risk that the interlocking sinusoidal Bends, as it were, extending the shaft increasingly out of engagement come. In such a case, a backlash-free transmission of Torques no longer ensured by means of the shaft. The invention intended additional profiling of the flanks of the interlocking Sinusoidal bends now ensures that at the power transmission points between the mutually adjacent flanks of mutually protruding bends Torsional stresses of the shaft practically only occur forces that are perpendicular to Surface lines run. Accordingly, the emergence of force components in Counteracted direction of the generatrix.

Je nach Festlegung des Querschnittsprofils des Materials, der achsparallelen Erstreckung der Ausbiegungen, der Zahl der Ausbiegungen je Windung, also über den Umfang betrachtet, und dem Schlankheitsgrad der Welle, als dem Verhältnis ihrer Querschnittsabmessung zu ihrer Länge, kann die Torsions- bzw. Längssteifigkeit der Welle den individuellen Anforderungen angepaßt werden. So sind, je nach den Anforderungen bezüglich des zu übertragenden Drehmoments, runde bis quadratische Materialquerschnitte geeignet. Im Prinzip sind aber auch Hohlquerschnitte und H- ähnliche Querschnitte für das die Windungen bildende Material möglich. Auch hinsichtlich der Querschnittsform der Welle als solcher sind unterschiedliche Lösungen möglich; so kann der Wickeldorn einen runden Querschnitt oder einen Vieleckquerschnitt aufweisen.Depending on the definition of the cross-sectional profile of the material, the axially parallel Extension of the bends, the number of bends per turn, i.e. over the Considered the extent, and the slenderness of the wave, as the ratio of its Cross-sectional dimension to its length, the torsional or longitudinal stiffness of the Wave can be adapted to individual requirements. So, depending on the Torque to be transmitted requirements, round to square Suitable material cross sections. In principle, however, hollow cross sections and H Similar cross sections are possible for the material forming the turns. Also there are different solutions with regard to the cross-sectional shape of the shaft as such possible; the winding mandrel can have a round cross section or a polygon cross section exhibit.

Wie auch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen erkennen läßt, ist mit der Erfindung eine gattungsgemäße flexible Welle geschaffen, die beispielsweise eine übliche Lenkungsgelenkwelle ersetzen kann, dann ein günstiges Crashverhalten besitzt, im übrigen aber Vorteile hinsichtlich der freien Gestaltung der Verbindungswege zwischen den Anschlüssen der Welle, hinsichtlich der Gewichtsersparnis, einer geringen Materialvielfalt sowie hinsichtlich schwingungsdämpfender Eigenschaften besitzt.As can also be seen from the description of exemplary embodiments, the Invention created a generic flexible shaft, for example, a can replace conventional steering cardan shaft, then has a favorable crash behavior, but also advantages with regard to the free design of the connection paths between the connections of the shaft, in terms of weight saving, a small Variety of materials and vibration-damping properties.

Schließlich ist es bei Einsatz der erfindungsgemäßen flexiblen Welle möglich, auf Kreuzgelenke und homokinetische Gelenke zu verzichten.Finally, when using the flexible shaft according to the invention, it is possible to To avoid universal joints and homokinetic joints.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 eine Seitenansicht der Welle und deren Fig. 2 und 3 jeweils die Abwicklung mehrerer Windungen für zwei Ausführungsbeispiele zeigen.Two exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing, in which FIG. 1 shows a side view of the shaft and FIGS. 2 and 3 each show the development of several turns for two exemplary embodiments.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so sind mehrere in Richtung der Achse 1 der Welle aufeinanderfolgende Windungen aus Federdraht 2 gezeichnet. Zur Erläuterung der Verhältnisse wird im folgenden nur auf die beiden Windungen 3 und 4 eingegangen. Man erkennt, daß diese beiden Windungen jeweils mehrere über den Umfang ineinander übergehende sinusähnliche Ausbiegungen 5, 6, 7, 8 und 9 (Windung 3) sowie 10, 11, 12 und 13 (Windung 4) besitzen, und daß diese Ausbie­ gungen paarweise ineinandergreifen. Im folgenden werden die Ver­ hältnisse im Bereich der ineinandergreifenden Ausbiegungen 6 und 11 betrachtet; die Verhältnisse im Bereich der weiteren Ausbiegungen sind identisch.Looking first at FIG. 1, several turns of spring wire 2 successive in the direction of the axis 1 of the shaft are drawn. To explain the situation, only the two turns 3 and 4 are discussed below. It can be seen that these two turns each have a plurality of sinusoidal bends 5 , 6 , 7 , 8 and 9 (turn 3 ) and 10 , 11 , 12 and 13 (turn 4 ) which merge into one another over the circumference, and that these turns interlock in pairs . In the following, the conditions in the area of the interlocking bends 6 and 11 are considered; the conditions in the area of the further bends are identical.

Wie auch aus Fig. 1 ersichtlich, ergibt sich auch für die Lage der Ausbiegungen eine gewisse, in der Figur mit a bezeichnete Steigung, und zwar als derjenige Winkel, den die hier als Mantellinie be­ zeichnete Mittel- oder Symmetrielinie ineinandergreifender sinus­ ähnlicher Ausbiegungen mit der Wellenachse 1 einschließt. In Fig. 1 ist die so definierte, den Ausbiegungen 6 und 11 zugehörige Mantel­ linie mit 14 bezeichnet.As can also be seen from FIG. 1, there is also a certain slope for the position of the bends, denoted by a in the figure, namely as the angle that the center line or symmetry line referred to here as the generatrix is interlocking sinusoidal bends with the Includes shaft axis 1 . In Fig. 1, the so defined, the bends 6 and 11 associated jacket line is designated 14 .

Bereits aus der Darstellung der Fig. 1 ist ersichtlich, daß infolge des Ineinandergreifens bzw. der Ineinanderschachtelung von Ausbie­ gungen einander jeweils benachbarter Windungen der Welle diese torsionssteif ist, also Drehmomente zu übertragen gestattet, und zwar mit einer Winkelgenauigkeit, wie sie für Lenkwellen erforder­ lich ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden die Eingriffs­ verhältnisse im einzelnen nun anhand der Abwicklungen der Fig. 2 und 3 erläutert.Already from the representation of FIG. 1 it can be seen that due to the interlocking or the nesting of extensions, mutually adjacent windings of the shaft, these torsional stiffnesses, that is to say transmitting torques, with an angular accuracy as required for steering shafts is. For reasons of clarity, the engagement conditions are now explained in detail with reference to the developments of FIGS. 2 and 3.

Fig. 2 zeigt - ohne Berücksichtigung des in Fig. 1 mit a bezeichne­ ten Steigungswinkels für die sinusähnlichen Ausbiegungen - die Abwicklung von zwei Windungen 20 und 21. Wie ersichtlich, besitzt jede Windung 20 und 21 mehrere sinusähnliche Ausbiegungen 22 bis 30 (Windung 20) bzw. 31 bis 39 (Windung 21), wobei unter Ausbiegung jeweils eine Profilierung bezüglich der Mittelachse 40 bzw. 41 der Windung 20 bzw. 21 verstanden wird. Fig. 2 shows - without taking into account the slope angle designated in Fig. 1 for the sinusoidal bends - the development of two turns 20 and 21 . As can be seen, each turn 20 and 21 has a plurality of sinusoidal bends 22 to 30 (turn 20 ) and 31 to 39 (turn 21 ), respectively, with bend being understood to mean a profile with respect to the central axis 40 and 41 of turn 20 and 21 , respectively .

Betrachtet man nun die Verhältnisse im Bereich der ineinandergrei­ fenden Ausbiegungen 24 und 35 - für die übrigen Ausbiegungen gilt das gleiche -, so erkennt man, daß die Flanken 42, 43, 44 und 45, die paarweise einander berührend zusammenwirken, nicht linear ver­ laufen, sondern in Form eines flachen S gekrümmt sind, also jeweils aus zwei entgegengesetzte Krümmungen aufweisenden Bereichen zusam­ mengesetzt sind. Die einander berührenden Bereiche 42' und 44' sowie 43' und 45' verlaufen parallel zu der zugehörigen, der Linie 14 in Fig. 1 entsprechenden Mantellinie 46 und damit senkrecht zu Kräften, die bei Torsionsbeanspruchungen der Welle auftreten. Das bedeutet, daß die Torsionsbeanspruchungen praktisch keine Kraftkom­ ponenten parallel zur Mantellinie 46 erzeugen und demgemäß der für eine winkelgetreue Drehmomentübertragung wichtige gegenseitige Eingriff der Ausbiegungen der beiden Windungen 20 und 21 erhalten bleibt. Man kann also sagen, daß dem etwa sinusförmigen Verlauf der Ausbiegungen auf den Flanken ein S-ähnlicher Verlauf überlagert ist, der zur Sicherung des paarweisen Eingriffs der Ausbiegungen ausgenutzt wird.If we now consider the conditions in the area of the interlocking bends 24 and 35 - the same applies to the other bends - it can be seen that the flanks 42 , 43 , 44 and 45 , which interact in pairs, do not run linearly, but are curved in the form of a flat S, that is to say are each composed of two regions having opposite curvatures. The areas 42 'and 44 ' and 43 'and 45 ' in contact with one another run parallel to the associated surface line 46 corresponding to line 14 in FIG. 1 and thus perpendicular to forces which occur when the shaft is subjected to torsional stresses. This means that the torsional stresses produce practically no force components parallel to the surface line 46 and, accordingly, the mutual engagement of the deflections of the two turns 20 and 21, which is important for an accurate torque transmission, is retained. It can therefore be said that the approximately sinusoidal shape of the bends on the flanks is overlaid with an S-like shape, which is used to ensure that the bends engage in pairs.

Während in dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel die Berüh­ rungsbereiche 42', 44', 43' und 45' sich über eine relativ große Strecke parallel zur Richtung der Mantellinie 46 erstrecken, zeigt Fig. 3 die Abwicklung von Windungen 60 bis 63, deren sinusähnliche Ausbiegungen im Bereich ihrer Flanken so ausgelegt sind, daß sich jeweils zwei in Richtung der betreffenden Mantellinie einen ge­ wissen Abstand besitzende Berührungszonen ergeben. Da wiederum die Verhältnisse im Bereich aller ineinandergreifender Ausbiegungen identisch sind, werden sie nur für die beiden Ausbiegungen 64 und 65 der Windungen 61 und 62 der Welle erläutert:While in the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the contact regions 42 ', 44 ', 43 'and 45 ' extend over a relatively large distance parallel to the direction of the surface line 46 , FIG. 3 shows the development of turns 60 to 63 , the sinusoidal bends in the area of their flanks are designed so that there are two contact zones in the direction of the surface line in question. Since again the conditions in the area of all interlocking bends are identical, they are only explained for the two bends 64 and 65 of the turns 61 and 62 of the shaft:

Die Flanken 66 und 67 sowie 68 und 69 sind etwas stärker S-förmig gekrümmt als die Flanken in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. Dadurch ergeben sich auf jeder Seite der Mantellinie 70 in Richtung derselben aufeinanderfolgend zwei Berührungsbereiche 71, 72 bzw. 73 und 74, zwischen denen sich bei 75 und 76 gleichsam hinterschnitt­ artige berührungsfreie Zonen erstrecken. Diese berührungsfreien Zonen 75 und 76 erleichtern Krümmungen der Welle, die beispiels­ weise bei einer Lenkwelle einsatzbedingt sein können. Durch die Krümmung der Welle erfolgt auch eine Krümmung der Mantellinien 70, und wie unmittelbar aus der Darstellung der Fig. 3 erfolgt, hat eine derartige Krümmung gleichsam ein Wandern der Berührungsbe­ reiche 71 bis 74 zur Folge. Nimmt man einmal an, daß der Krümmungs­ mittelpunkt der Mantellinie 70 in Fig. 3 links von ihr liegt, wird der Berührungsbereich 74 in der Figur nach oben wandern, während der Berührungsbereich 73 in Fortfall kommt; dagegen wird der Berüh­ rungsbereich 71 auf der in der Figur linken Seite nach oben wan­ dern, während der Berührungsbereich 72 an Bedeutung verliert. Ent­ scheidend ist aber, daß auch bei gekrümmter Betriebsweise der Welle der drehmomentübertragende paarweise Eingriff von Ausbiegungen ein­ ander benachbarter Windungen gewahrt bleibt.The flanks 66 and 67 as well as 68 and 69 are curved somewhat more S-shaped than the flanks in the exemplary embodiment according to FIG. 2. This results in two contact regions 71 , 72 or 73 and 74 in succession on each side of the surface line 70 in the direction of the latter , between which at 75 and 76, as it were, undercut-like contact-free zones extend. These non-contact zones 75 and 76 facilitate curvatures of the shaft, which may be operational in a steering shaft, for example. Due to the curvature of the shaft, there is also a curvature of the generatrices 70 , and as can be seen directly from the illustration in FIG. 3, such a curvature has, as it were, a wandering of the areas 71 to 74 in contact. Assuming that the center of curvature of the surface line 70 in FIG. 3 is to the left of it, the contact area 74 will move upward in the figure, while the contact area 73 will cease; on the other hand, the touch area 71 on the left side in the figure will move upward, while the touch area 72 will lose importance. It is decisive, however, that even in the curved mode of operation of the shaft, the torque-transmitting engagement of bends in other adjacent turns is preserved.

Um ein sicheres Aufeinanderliegen einander benachbarter Flanken von Ausbiegungen zu unterstützen, kann es zweckmäßig sein, die Flanken an den Berührungsbereichen senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2 und 3 abzuflachen. Dann ergeben sich Flächenberührungen. Dement­ sprechend kann das Drahtmaterial von vornherein einen nichtrunden Querschnitt besitzen; grundsätzlich ist es auch möglich, ein Hohl­ material zu verwenden.In order to support the safe flanking of adjacent flanks of bends, it may be expedient to flatten the flanks at the contact areas perpendicular to the plane of the drawing in FIGS. 2 and 3. Then there are surface contacts. Accordingly, the wire material can have a non-circular cross-section from the start; in principle it is also possible to use a hollow material.

Ein weiterer Gestaltungsparameter zur Berücksichtigung der indivi­ duellen Gegebenheiten des jeweiligen Einsatzfalls ist die Quer­ schnittsform der Welle in ihrer Gesamtheit. Auch hier kann eine kreisrunde oder mehreckige Form Einsatz finden.Another design parameter to take into account the individual duel conditions of the respective application is the cross sectional shape of the shaft in its entirety. Here too one can circular or polygonal shape.

Claims (8)

1. Flexible Welle, insbesondere Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug, aus schraubenlinienartig gewickeltem Material, dessen Windungen im wesentlichen längs Mantellinien der Welle Torsionsbeanspru­ chungen derselben übertragend in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß einander benachbarte Windungen (61, 62) des Federeigenschaften besitzenden Materials mit mit ihren Achsen gleichgerichteten sinusähnlichen Ausbiegungen (64, 65) ineinandergreifen, die sich in Umfangsrichtung mit einander paarweise benachbarten Flanken (66, 67; 68, 69) drehmomentüber­ tragend aneinander abstützen, die zur Erzeugung im wesentlichen parallel zu den Mantellinien (70) verlaufender Abstützbereiche (71, 72, 73, 74) in der Abwicklung S-ähnlich geformt sind.1. Flexible shaft, in particular steering shaft for a motor vehicle, made of helically wound material, the turns of which are essentially transmitting along the generatrices of the shaft Torsionsbeanspru transmissions thereof, characterized in that adjacent turns ( 61 , 62 ) of the material possessing spring properties with their axes of sinusoidal bends ( 64 , 65 ), which are aligned in the same direction and which support each other in a circumferential direction with mutually adjacent flanks ( 66 , 67 ; 68 , 69 ) in a torque-transmitting manner, which support areas () which run essentially parallel to the surface lines ( 70 ) 71 , 72 , 73 , 74 ) are shaped S-like in the development. 2. Welle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gestreck­ ter Welle jeweils zwei voneinander in Richtung der Mantellinien (70) mit Abstand aufeinanderfolgende Berührungsbereiche (71, 72; 73, 74) vorliegen, deren Abstand sich mit zunehmender Krümmung der Welle ändert.2. Shaft according to claim 1, characterized in that in the case of a stretched shaft, two mutually successive contact regions ( 71 , 72 ; 73 , 74 ) are present at a distance from one another in the direction of the surface lines ( 70 ), the distance of which changes with increasing curvature of the shaft. 3. Welle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material an den Berührungsbereichen (71, 72, 73, 74) abgeflacht ist.3. Shaft according to claim 1 or 2, characterized in that the material at the contact areas ( 71 , 72 , 73 , 74 ) is flattened. 4. Welle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material einen mehreckigen, insbesondere viereckigen, Querschnitt be­ sitzt.4. Shaft according to claim 3, characterized in that the material a polygonal, in particular quadrangular, cross-section sits. 5. Welle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material einen Hohlquerschnitt besitzt. 5. Shaft according to one of claims 1 to 4, characterized in that the material has a hollow cross section.   6. welle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material einen H-ähnlichen Querschnitt besitzt.6. Shaft according to one of claims 1 to 4, characterized in that the material has an H-like cross section. 7. Welle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen runden Querschnitt besitzt.7. Shaft according to one of claims 1 to 6, characterized in that it has a round cross-section. 8. Welle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mehreckigen Querschnitt besitzt.8. Shaft according to one of claims 1 to 6, characterized in that it has a polygonal cross section.
DE4123109A 1990-07-27 1991-07-12 Flexible shaft, in particular steering shaft for a motor vehicle Expired - Fee Related DE4123109C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4123109A DE4123109C2 (en) 1990-07-27 1991-07-12 Flexible shaft, in particular steering shaft for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4023832 1990-07-27
DE4123109A DE4123109C2 (en) 1990-07-27 1991-07-12 Flexible shaft, in particular steering shaft for a motor vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4123109A1 DE4123109A1 (en) 1992-01-30
DE4123109C2 true DE4123109C2 (en) 2000-07-13

Family

ID=6411093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4123109A Expired - Fee Related DE4123109C2 (en) 1990-07-27 1991-07-12 Flexible shaft, in particular steering shaft for a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4123109C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE612408C (en) * 1934-03-07 1935-04-24 Riccardo Memmo Flexible shaft
US2515365A (en) * 1947-03-31 1950-07-18 Edward Adolphus Zublin Flexible drill pipe
DE2150061A1 (en) * 1971-10-07 1973-04-12 Opel Adam Ag SAFETY STEERING FOR MOTOR VEHICLES
DE2346550C3 (en) * 1973-09-15 1976-06-10 Jung, Heinz, 6550 Bad Kreuznach Flexible worm for a worm gear
DE3420740A1 (en) * 1983-06-24 1985-01-03 Heico Inc., Mendota, Ill. WIRE ROPE FOR THE TRANSMISSION OF A TORQUE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE612408C (en) * 1934-03-07 1935-04-24 Riccardo Memmo Flexible shaft
US2515365A (en) * 1947-03-31 1950-07-18 Edward Adolphus Zublin Flexible drill pipe
DE2150061A1 (en) * 1971-10-07 1973-04-12 Opel Adam Ag SAFETY STEERING FOR MOTOR VEHICLES
DE2346550C3 (en) * 1973-09-15 1976-06-10 Jung, Heinz, 6550 Bad Kreuznach Flexible worm for a worm gear
DE3420740A1 (en) * 1983-06-24 1985-01-03 Heico Inc., Mendota, Ill. WIRE ROPE FOR THE TRANSMISSION OF A TORQUE

Also Published As

Publication number Publication date
DE4123109A1 (en) 1992-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0439749B1 (en) Threaded joint
EP1402200B1 (en) Toothed wheel with a toroidal, curved pitch surface and toothed gearing with said toothed wheel
DE1425231A1 (en) Tooth profile for non-rotatable connections of shafts and hubs, especially in motor vehicles
DE2132918B2 (en) Elastic shaft coupling, especially helical spring coupling
DE112019002385T5 (en) POWER TRANSMISSION DEVICE
DE102011106152A1 (en) Deformation element for attaching cross beam and bulkhead of motor vehicle chassis, has cross-sectional end faces whose polygonal sides are rotated to specific angle with respect to tube axis
DE10238968A1 (en) Shaft splines with a straight tooth profile
EP0845614B1 (en) Polygonal connection of a hob with a shaft
DE2424665C3 (en) Pressure hose with reinforcement inserts
DE3822417C2 (en)
CH650568A5 (en) DOUBLE BEARED GEAR, TWO-STAGE WHEEL GEAR AND SHIP DRIVE.
DE3725957C1 (en) Shaft coupling element
DE3419176C2 (en)
DE4123109C2 (en) Flexible shaft, in particular steering shaft for a motor vehicle
DE3151845A1 (en) Corrugated pipe with stress relief and a method for its manufacture from plastic
DE102012110276A1 (en) Lightweight ball for the transmission of rotational movements
EP0010594B1 (en) Flexible coupling, especially steering column coupling for vehicles
DE3739937C2 (en)
DE2920074A1 (en) Elastic shaft coupling system - has elastic links between claws at right angles to axis of rotation
DE4123061C2 (en) Arrangement with a flexible shaft, in particular steering shaft for a motor vehicle
EP1308642B1 (en) Hollow shaft
DE2741603A1 (en) Constant velocity universal joint for torque transmission - uses high strength fibres bridging gap between discs on shaft ends
AT397986B (en) Torsion spring
WO2020049160A1 (en) Connection coupling
DE4102960C2 (en) Flexible wave

Legal Events

Date Code Title Description
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: KROEGER, HELMUT, 38442 WOLFSBURG, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee