Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Längsverschiebeeinheit für eine Wellenanordnung zur Drehmomentübertragung zwischen zwei relativ zueinander axial verschieblichen Tei¬ len, umfassend einen Profilzapfen mit ersten umfangsverteilten längsverlaufenden Kugelrillen, eine Profilhülse mit zweiten umfangsverteilten längsverlaufenden Kugel- rillen, Kugeln, die in Paaren von ersten und zweiten Kugelrillen in Gruppen angeord¬ net sind, und einen Kugelkäfig, der zwischen Profilzapfen und Profilhülse liegt und die Kugeln in ihrer Lage relativ zueinander fixiert.

Aus der DE 101 32 658 C1 ist eine Längsverschiebeeinheit der genannten Art be- kannt, bei der ein Anschlag für den Kugelkäfig zur Begrenzung seiner Verschiebung gegenüber dem Profilzapfen in Richtung zum Anschlußende des Profilzapfens in der Art ausgebildet ist, daß der Profilzapfen an einem Deckel in der Profilhülse anschla¬ gen kann und die Kugeln im Kugelkäfig an einem Sicherungsring zur Anlage kom¬ men können, der am offenen Ende der Profilhülse in diese eingesetzt ist. Hiermit ist auch indirekt der relative Verschiebeweg des Kugelkäfigs gegenüber dem Profilzap¬ fen in Richtung zu dessen Anschlußende begrenzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, demgegenüber vereinfachte Anschlagmittel zur Begrenzung der Verschiebung des Kugelkäfigs gegenüber dem Profilzapfen in Richtung zur Anschlußseite des Zapfens bereitzustellen.

Eine erste Lösung liegt darin, daß zumindest ein erster Anschlag zur Begrenzung der Axialverschiebung des Kugelkäfigs gegenüber dem Profilzapfen an der Anschlußsei¬ te des Profilzapfens unmittelbar durch eine radiale Anschlagfläche im Bereich des Auslaufs der ersten Kugelrillen gebildet wird, die durch eine Eindrehung im Profilzap¬ fen ausgebildet ist und gegen die sich der Kugelkäfig anlegt. Hierbei kann der Kugel¬ käfig mit einzelnen Nocken, die nach innen gerichtet sind, in die ersten Kugelrillen eingreifen. Dies gilt auch für die nachfolgenden Lösungen. Im Längsschnitt können dabei die Nocken an die Ausläufe zur flächigen Anlage an letztere angepaßt sein.

Nach einer zweiten Lösung ist vorgesehen, daß zumindest ein erster Anschlag zur Begrenzung der Axialverschiebung des Kugelkäfigs gegenüber dem Profilzapfen an der Anschlußseite des Profilzapfens unmittelbar durch einen Auslauf der ersten Ku- gelrillen gebildet ist, gegen den sich der Kugelkäfig anlegt.

Alternativ hierzu ist es möglich, daß im Bereich des Auslaufs der ersten Kugelrillen ein erster Anschlag für den Kugelkäfig durch eine insbesondere radial endende Ein¬ drehung ausgebildet ist.

Eine dritte Lösung besteht darin, daß zumindest ein erster Anschlag zur Begrenzung der Axialverschiebung des Kugelkäfigs gegenüber dem Profilzapfen auf der An¬ schlußseite des Profilzapfens durch einen Auslauf der ersten Kugelrillen im Zusam¬ menwirken mit den Kugeln gebildet ist, der eine axiale Freistellung für den Kugelkäfig gegenüber den Kugelrillen ermöglicht.

Eine vierte Lösung schließlich besteht darin, daß zumindest ein erster Anschlag zur Begrenzung der Axialverschiebung des Kugelkäfigs gegenüber dem Profilzapfen auf der Anschlußseite des Profilzapfens durch eine Hülse ausgebildet ist, die sich am Auslauf der ersten Kugelrillen abstützt, gegen die sich der Kugelkäfig unmittelbar anlegt.

Bevorzugte Ausführungsformen der genannten Lösungen sind in Unteransprüchen definiert, auf die Bezug genommen wird.

Die zweiten Anschlagmittel für den Kugelkäfig in Gegenrichtung zum freien Ende des Profilzapfens sind in allen Ausführungsformen vorzugsweise durch einen in eine Ringnut am freien Ende des Profilzapfens eingesetzten Sicherungsring darzustellen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich mit Lösungen nach dem Stand der Technik sind in den Zeichnungen dargestellt.

Figur 1 zeigt eine erste Lösung nach dem Stand der Technik im Längsschnitt;

Figur 2 zeigt eine zweite Lösung nach dem Stand der Technik im Längsschnitt;

Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Lösung im Längsschnitt;

Figur 4 zeigt die erste erfindungsgemäße Lösung nach Figur 3 a) im Axialschnitt b) in vergrößerter Einzelheit am ersten Anschlag;

Figur 5 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Lösung a) im Axialschnitt b) in vergrößerter Einzelheit am ersten Anschlag;

Figur 6 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Lösung a) im Axialschnitt b) in vergrößerter Einzelheit am ersten Anschlag;

Figur 7 zeigt eine vierte erfindungsgemäße Lösung a) im Axialschnitt b) in vergrößerter Einzelheit am ersten Anschlag;

Figur 8 zeigt eine fünfte erfindungsgemäße Lösung c) im Axialschnitt d) in vergrößerter Einzelheit am ersten Anschlag.

Die Figuren 1 bis 3 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Es ist jeweils eine Längsverschiebeeinheit zur Drehmomentübertragung für eine Wellenanordnung dar¬ gestellt, die einen Profilzapfen 11 mit ersten Kugelrillen 12 und eine Profilhülse 21 mit zweiten Kugelrillen 22 umfaßt. Die Kugelrillen 12, 22 verlaufen jeweils parallel zueinander und sind gleichmäßig über dem Umfang von Profilzapfen 11 und Profil¬ hülse 21 verteilt angeordnet. Der Profilzapfen 11 hat links seine Anschlußseite mit einer Wellenverzahnung 13 und einer Ringnut 14 für einen Sicherungsring. In Paaren von Kugelrillen 12, 22 laufen in einem Kugelkäfig 31 gehaltene Kugeln 32, die die Drehmomentübertragung zwischen Profilzapfen 11 und Profilhülse 21 bewirken. Bei relativer Axialverschiebung von Profilzapfen 11 und Profilhülse 21 zueinander rollen die Kugeln 32 in den Paaren von Kugelrillen 12, 22 ab und verlagern sich dabei ge¬ genüber jedem der Teile um die Hälfte der relativen Axialverschiebung. Zur Begren- zung der Verlagerung der Kugeln 32 und des Kugelkäfigs 31 sind Anschläge vorge¬ sehen.

Nach Figur 1 ist ein erstes Anschlagelement für den Kugelkäfig 31 nach links in Rich¬ tung zur Anschlußseite des Profilzapfens 11 durch einen in die Profilhülse eingesetz- ten Sicherungsring 25 gebildet, an dem die ersten Kugeln 32 anschlagen. In die Pro¬ filhülse 21 ist eine Anschlaghülse 23 für den Profilzapfen 11 eingesteckt, der sich an einer Anschlagschulter 24 axial abstützt. Als Anschlag für den Kugelkäfig 31 zur rechtsliegenden Anschlußseite der Profilhülse 21 dient der Außenumfang der An¬ schlaghülse 23, an dem der Kugelkäfig oder die letzten Kugeln 32 anschlagen.

In Figur 2 ist, abweichend von Figur 1 , als Anschlag für den Kugelkäfig 31 nach links zur Anschlußseite des Profilzapfens 11 ein Sicherungsring 15 vorgesehen, der in eine Ringnut 16 auf dem Profilzapfen 11 eingesetzt ist. Als Anschlag für den Kugel¬ käfig 31 nach rechts zur Anschlußseite der Profilhülse 21 ist ein Sicherungsring 17 vorgesehen, der in eine Ringnut 18 auf dem Profilzapfen 11 eingesetzt ist.

In Figur 3 ist, abweichend von Figur 2, als Anschlag für den Kugelkäfig 31 nach links zur Anschlußseite des Profilzapfens 11 ein Anschlag 20 am Profilzapfen 11 ausge¬ bildet, der in den nachstehenden Figuren näher erläutert wird.

In den Figuren 4 bis 7 sind gleiche Einzelheiten mit gleichen Bezugsziffern wie in den Figuren 1 bis 3 belegt. Auf die Beschreibung wird insoweit Bezug genommen. Unter Hinweis auf die Darstellungen b) der Figuren 4 bis 7 werden die abweichenden Ausführungen des ersten Anschlags für den Kugelkäfig nachstehend erläutert:

Nach Figur 4 ist im Bereich eines Bahnauslaufs 19 der inneren Kugelrillen 12, der etwa einen Neigungswinkel zur Längsachse von 20° hat, eine Eindrehung 27 in Form einer Rechtecknut ausgebildet, die eine radiale Anschlagfläche 20 ausbildet, gegen die der Kugelkäfig 31 mit einer radialen Stirnfläche 33 anschlägt. Diese Stirnfläche 33 ist an Nocken 37 ausgebildet, die am dünnwandigen Kugelkäfig 31 innen ange¬ formt sind und jeweils in die inneren Kugelrillen 12 hineinreichen. Am Kugelkäfig 31 sind innere Einziehungen 34 und äußere Rastnasen 35 vorgesehen, mittels derer die Kugeln 32 formschlüssig in Käfigfenstern 38 fixiert werden können. Die Nocken 37 sind im Bereich der Käfigfenster 38 mit innenkugeligen Oberflächen versehen.

In Figur 5 ist, abweichend von der vorangehenden Ausführungsform nach Figur 4, auf deren Beschreibung Bezug genommen wird, der Bahnauslauf 19 stark gerundet und endet in einer Radialfläche 20', gegen die eine Stirnfläche 33 des Nocken 37 des Kugelkäfigs 31 unmittelbar anschlägt. Im übrigen entsprechen die Einzelheiten und Bezugsziffern denen in Figur 4.

In Figur 6 ist im Bereich eines Bahnauslaufs 19' etwa wie in Figur 4 eine Eindrehung 27, die ebenfalls als Rechtecknut ausgebildet ist, vorgesehen, wobei jedoch die Stirnfläche 33 des Kugelkäfigs 31 kontaktfrei zu einer Radialfläche 20" der Eindre¬ hung 27 ist. In diesem Fall dient ein Rest des Bahnauslaufs 19' am bahnseitigen En¬ de der Eindrehung 27 als Anschlag für die Kugeln 32. Im übrigen entsprechen die Einzelheiten und Bezugsziffern denen in Figur 4.

In Figur 7 ist, abweichend von der vorhergehenden Ausführungsform nach Figur 6, auf deren Beschreibung Bezug genommen wird, der Bahnauslauf 19 mit einem Nei¬ gungswinkel zur Längsachse von etwa 20° ausgeführt. Die Kugelrillen sind hierbei zweistufig mit abgestufter Tiefe gezogen. Auch hier ist die Stirnfläche 33 des Kugel¬ käfigs 31 kontaktfrei zum flacheren Bahnauslauf 19, während ein tieferer Bahnaus¬ lauf 19' als Anschlag für die Kugeln 32 dient. Im übrigen entsprechen die Einzelhei¬ ten und Bezugsziffern denen in Figur 4. In Figur 8 ist auf den Profilzapfen 11 eine Anschlaghülse 34 aufgeschoben, die mit Formvorsprüngen 39, die innen angeformt sind, in die Kugelrillen 12 eingreift, wobei sich jeder Formvorsprung mit einer Anlagefläche 35 am Bahnauslauf 19 abstützt, der im wesentlichen der Ausführung nach Figur 4 entspricht. An der Anschlaghülse 34 ist eine radiale Anschlagfläche 36 ausgebildet, gegen die sich der Kugelkäfig 31 mit ei¬ ner Stirnfläche 33 anlegt. Im übrigen entsprechen die Einzelheiten und Bezugsziffern denen in Figur 4. Bezugszeichenliste

11 Profilzapfen 12 erste Kugelrille 13 Wellenverzahnung 14 Ringnut 15 Sicherungsring 16 Ringnut 17 Sicherungsring 18 Ringnut 19 Bahnauslauf 20 Anschlagfläche

21 Profilhülse 22 zweite Kugelrille 23 Anschlagdeckel 24 Anschlagschulter 25 Sicherungsring 26 Ringnut 27 Eindrehung

31 Kugelkäfig 32 Kugeln 33 Stirnfläche Anschlaghülse Anlagefläche Anschlagfläche Nocken Käfigfenster Formvorsprung