用于连接中间轴和转向机构的主动齿轮轴的装置

摘要

本发明涉及一种用于连接汽车的中间轴和汽车转向机构的主动齿轮轴(8)的紧固零件(1)，其具有两个侧面颚板(2，3)，所述侧面颚板是这样设计的，即，主动齿轮轴(8)通过夹紧螺栓(14)的夹紧可容纳在所述两侧面颚板之间，其中，所述夹紧螺栓具有一带有凸起的压紧部分(24)的压紧元件(18)，其中，所述压紧元件(18)可克服摩擦力移动地支承在所述夹紧螺栓(14)上。

说明书

本发明涉及一种用于连接汽车的中间轴和汽车转向机构的主动齿轮轴 的紧固零件。这种紧固零件也称作连接件，转向柱通过紧固零件与这种转向 机构的轴颈相连接。DE 40 06 787 C1公开了一种紧固零件。

所公开的紧固零件虽然据说相对之前公知的紧固零件在装配时有优点， 但其制造非常昂贵。由于昂贵的，配设有至少一个复杂的铣削件和一个螺旋 弹簧的结构，在实际中证明是不合适的。至多在应频繁地将转向机构从汽车 转向柱分开的情况下，例如一级方程式赛车中才值得这样耗费地去做。

因此本发明所要解决的技术问题是提供一种改进的紧固零件，一种转向 装置和一种用于装配这种转向装置的方法。

该技术问题通过各独立权利要求的主题解决。有利的进一步发展可由它 们各自的从属权利要求得出。

本发明提供一种用于连接中间轴或转向柱和主动齿轮轴或汽车转向机 构的轴颈的紧固零件或连接零件。所述紧固零件具有两个侧面颚板，所述两 侧面颚板如此地设计，以便在两侧面颚板通过夹紧螺栓夹紧时在所述两侧面 颚板之间可容纳主动齿轮轴。夹紧螺栓在一端具有用于操作工具的操作元 件。在此，操作工具可以是螺母扳手，其中，所述操作元件设计为螺栓头或 类似的元件。

夹紧螺栓在与操作元件对置的一端具有螺纹部分，所述螺纹部分与紧固 零件的两侧面颚板之一上的相应螺纹部分配合。

按本发明的一个主要思想，夹紧螺栓配设有一个具有凸出的压紧部分的 压紧元件。所述压紧元件可克服摩擦力运动地支承在夹紧螺栓上。

通过这种紧固零件可以简单，持久地在中间轴和主动齿轮轴之间建立连 接。在此，压紧元件保证各个承载的轴，也就是中间轴或主动齿轮轴，牢固 地被压在紧固元件两侧面颚板之间的区域内，其中，在夹紧螺栓拧紧的过程 中没有进行其它的附加工序。在夹紧螺栓拧紧时，压紧元件与夹紧螺栓一同 转动，直至压紧元件与相应轴的外侧接触。当夹紧螺栓从这个状态出发继续 转动，那么就要克服在压紧元件和夹紧螺栓之间产生的摩擦力。摩擦力作为 压力作用在所要求的轴上。由此造成相关轴希望地加载。

在一尤其有利的设计中，压紧元件可转动地支承在夹紧螺栓的环形凸肩 上。也可考虑，压紧元件可移动地支承在夹紧螺栓上。当夹紧螺栓拧紧时， 可转动地设置尤其有利于压紧元件简单的操作。

此外，尤其有利的是压紧元件设计为围绕夹紧螺栓中间的环形凸肩的弹 性夹钳元件(Zangenfederelement)。在此，中间的环形凸肩设置在螺栓头和螺 纹部分之间。因此，可通过恰当地选择环形凸肩和弹性夹钳元件的尺寸，用 如此配设的紧固零件尤其好地对装配时的边界条件作出反应。因此，当必要 时，例如可以通过用一个简单的钳子夹紧弹性夹钳元件，以便在旋转时在环 形凸肩上产生大的摩擦力。因此，在弹性夹钳元件的周向留有弹性缺口是合 适的，其中，弹性缺口的宽度影响预紧力。

本发明也包括一种带有按本发明的紧固零件的转向机构以及一种带有 按本发明的转向机构的汽车。

下面借助附图所示实施方式详细说明本发明。

图1表示按本发明的紧固零件以及插入的主动齿轮轴的透视图，

图2表示用于图1所示的紧固零件的夹紧螺栓的部分剖切状态，

图3表示图1所示的紧固零件以及插入的按图2的夹紧螺栓的一个截 面，和

图4表示图3所示紧固零件的另一截面，其中，为清晰起见，一些细节 被忽略。

图1示出了紧固零件1的透视图。紧固零件1分为一左侧面颚板2，一 右侧面颚板3和连接两者的底板4。在左侧面颚板2和右侧面颚板3上各设 有一个中间轴螺栓孔5，其中，在本图中仅可看到位于右侧面颚板的那个孔。 当中间轴螺栓既插入两个中间轴螺栓孔5又插入设置在中间轴上的孔时，同 样没有示出的中间轴通过在本图中没有示出的中间轴螺栓与紧固零件1连 接。一左夹紧螺栓耳6由左侧面颚板2向上延伸。同样，右夹紧螺栓耳7由 右侧面颚板3向上延伸。

因此，在左侧的夹紧螺栓耳6设置有一个带有内螺纹的左容纳孔11。与 之相应的是在右夹紧螺栓耳7上设置一内侧设计为光滑圆柱状的右容纳孔 12。左容纳孔11和右容纳孔12相互平齐，因此在图2中详细示出的夹紧螺 栓14可插入。

在左夹紧螺栓耳6和右夹紧螺栓耳7之间容纳有两侧都配设有削平9的 主动齿轮轴8。在图1中只能看到两削平9之一。因此，两削平9相互之间 的距离是这样选择的，即，使主动齿轮轴8可轻易地被插入左夹紧螺栓耳6 和右夹紧螺栓耳7之间的区域。

在图1中仅用虚线表示的止动片(Sicherungsblech)10在主动齿轮轴8 插入紧固零件1后将主动齿轮轴固定保持在图1所示的位置，在所述位置上， 主动齿轮轴8的中心线与中间轴螺栓孔5平齐。

在图2中以截面示出的夹紧螺栓14分为一设计为操作部分的螺栓头20， 一连接在所述螺栓头上的圆盘形凸出部分21以及一连接在所述圆盘形凸出 部分21上的支承部分17，所述支承部分17用于容纳固定在右侧面颚板3 上的右容纳孔12内。因此，右支承部分17的直径是这样选择的，即，当夹 紧螺栓14插入右夹紧螺栓耳7时，使其在右容纳孔12内形成间隙配合，所 述间隙配合允许夹紧螺栓14扭转。

夹紧螺栓14在右支承部分17上连接有一压紧部分16。所述压紧部分分 为支撑螺栓13和一从支撑螺栓13凸起的环形凸肩15。在环形凸肩15上设 置有弹性夹钳元件18。所述弹性夹钳元件18或其形状可尤其好地由图4看 出。

最后，在所述环形凸肩15上连接有一用于在左容纳孔11中容纳固定的 外螺纹部分19。

在一个在此没有示出的，改进的夹紧螺栓中，环形凸肩15延伸至右支 承部分17。在环形凸肩15的另一侧替代凸肩设置一个作为环形凸肩15和外 螺纹部分19之间倾斜过渡的倒角。该倒角使弹性夹钳元件18容易地移至环 形凸肩上。

图3示出了图1所示的紧固零件1以及插入其中的按图2的夹紧螺栓14。 从图中清楚地看出，弹性夹钳元件18贴靠主动齿轮轴8上。左夹紧螺栓耳6 和右夹紧螺栓耳7由于夹紧螺栓14的作用相互拉紧并且夹紧设置在其中的 主动齿轮轴8。在夹紧过程中将主动齿轮轴8保持在其左侧面颚板2和右侧 面颚板3之间的位置的止动垫片10现在可以移除，因为所述止动垫片在夹 紧螺栓14拧紧状态下不再有作用。

图4更详细地示出了图2和图3所示的夹紧螺栓14的功能部分与主动 齿轮轴8共同作用。此外，在图4中忽略了对更好的理解不必要的部件。如 从图4尤其清晰地看出，弹性夹钳元件分为第一夹紧区域22和直接贴靠在 环形凸肩15上的第二夹紧区域23。凸轮区域24没有贴靠在环形凸肩15上， 而是凸起在环形凸肩上方。由图4人们清楚地看到作为弹性夹钳元件18的 中断区域获得的弹性间隙25，也就是位于第一夹紧区域22和第二夹紧区域 23之间的弹性间隙。运动箭头26表示当夹紧螺栓14(假定外螺纹部分19是 右旋螺纹)拧紧时凸轮区域朝哪个方向移动。人们从该图中可清楚地看出， 当夹紧螺栓14拧紧时，所述凸轮区域24在主动齿轮轴8上运动，并且向下 压主动轮轴。

此外要注意的是，弹性夹钳元件18最大的尺寸1小于右容纳孔12的直 径D。

按图3的紧固零件1的装配将按以下步骤。当制造汽车时，首先装配中 间轴或转向柱及悬挂在其上的紧固零件1。因此，紧固零件1围绕中间轴螺 栓孔5由中间轴转开(Wegschwenken)。接下来将转向机构装配在汽车上， 其中，主动齿轮轴8横放在中间轴所在区域内。紧固零件1在转向机构装配 时不干扰，因为紧固零件已从中间轴和主动齿轮轴8之间的中间的运动范围 转开.

在接下来的步骤中，如图1所示，紧固零件1被转至主动齿轮轴8。如 图1所示，在这个位置，止动片10保证主动齿轮轴8保持在左夹紧螺栓耳6 和右夹紧螺栓耳7之间。

之后，按图2的夹紧螺栓14首先被插入右容纳孔12。因此，弹性夹钳 元件18可以容易地穿过右容纳孔12，直至右支承部分17容纳在右容纳孔 12内。在这个状态下，外螺纹部分19嵌入左容纳孔，现在夹紧螺栓14可以 通过转动拧入左夹紧螺栓耳6。在转动时，弹性夹钳元件18的凸轮区域24 跟着一起转动，直至其靠着主动齿轮轴8的表面。之后，夹紧螺栓14支可 以继续转动，同时弹性夹钳元件18克服摩擦力在环形凸肩15上打滑。为此 必要的反向力由主动齿轮轴8提供，主动齿轮轴由此再次被压入左夹紧螺栓 耳6和右夹紧螺栓耳7之间的区域，因此主动齿轮轴靠在底板上。只要夹紧 螺栓14在左夹紧螺栓耳6和右夹紧螺栓耳7之间产生的力大到足以夹紧主 动齿轮轴8时，就形成了紧固零件1和主动齿轮轴8之间的可靠的连接。

显然中间轴在拧紧过程开始之前可转动少许，以便夹紧螺栓14可插入 紧固零件1。因此，在紧固零件1与主动齿轮轴8连接前仅需要非常小的转 动运动，并且其产生其它的优点，即，在夹紧螺栓14插入紧固零件1之后， 为产生夹紧不再需要转动。

同样显然的是，通过本发明的方法可实现运动学的回转，因为在第一装 配步骤时紧固零件1已经固定在主动齿轮轴8上，紧固零件在接下来的装配 步骤仅需与图1中未示出的中间轴连接。因此，原则上如上述过程。

附图标记

1 紧固零件

2 左侧面颚板

3 右侧面颚板

4 底板

5 中间轴螺栓孔

6 左夹紧螺栓耳

7 右夹紧螺栓耳

8 主动齿轮轴

9 削平

10止动垫片

11左容纳孔

12右容纳孔

13支撑螺栓

14夹紧螺栓

15环形凸肩

16压紧部分

17右支承部分

18弹性夹钳元件

19外螺纹部分

20螺栓头

21圆盘形凸肩

22第一夹紧区域

23第二夹紧区域

24凸轮区域

25弹性间隙

26运动箭头