DE10139434B4

DE10139434B4 - Shaft with a spigot

Info

Publication number: DE10139434B4
Application number: DE2001139434
Authority: DE
Inventors: Alexander Mauch; Gerald Heck; Günter Wursthorn
Original assignee: Moser Elektrogerate GmbH
Current assignee: Wahl GmbH
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2021-08-11
Also published as: DE10139434A1

Abstract

Welle mit einem am einen Wellenende angeordneten Zapfen (1) mit einem Querschnitt eines regelmäßigen Vielecks zum Einstecken in eine Buchse mit einem zum Querschnitt des Zapfens (1) kompatiblen Querschnitt, wobei die Spitze (4) des Zapfens (1) ein konisch angeschrägter Vieleckkopf (5) mit zu den Seitenkanten des Vielecks korrespondierenden Stegen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege schraubenförmig um einen Drehwinkel gegenüber den Seitenkanten des Zapfens (1) verdreht sind.Shaft with a pin (1) arranged at one shaft end with a cross section of a regular polygon for insertion into a socket with a cross section compatible with the cross section of the pin (1), the tip (4) of the pin (1) being a conically tapered polygonal head ( 5) with webs corresponding to the side edges of the polygon, characterized in that the webs are rotated helically by an angle of rotation with respect to the side edges of the pin (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Welle mit einem am einen Wellenende angeordneten Zapfen mit einem Querschnitt eines regelmäßigen Vielecks zum Einstecken in eine Buchse mit einem zum Querschnitt des Zapfens kompatiblen Querschnitt.The invention relates to a shaft with a pin arranged at one shaft end with a cross section a regular polygon for insertion into a socket with a cross section of the pin compatible cross section.

Die DE 93 13 604 U1 beschreibt ein drehschlüssiges Verbindungselement zweier rotierender Teile, welche als zueinander komplementäre Sechskantstücke ausgebildet sind.The DE 93 13 604 U1 describes a rotary connection element of two rotating parts, which are designed as complementary hexagon pieces.

Die DE 41 36 686 A1 , die FR 2 730 530 A1 und die GB 2 214 609 A beschreiben Zapfen mit quadratischem Querschnitt zum Einstecken in eine Buchse mit einem zum Querschnitt des Zapfens kompatiblen Querschnitt, wobei die jeweilige Spitze der Zapfen konisch angeschrägte Vierkantköpfe mit zu den Seitenkanten des Vierkants korrespondierenden Stegen sind.The DE 41 36 686 A1 , the FR 2 730 530 A1 and the GB 2 214 609 A describe pegs with a square cross section for insertion into a socket with a cross section compatible with the cross section of the peg, the respective tip of the pegs being conically tapered square heads with webs corresponding to the side edges of the square.

Ein derartiger Zapfen mit quadratischem Querschnitt kann beispielsweise an einem Wellenende einer Welle angebracht sein, welche z. B. in elektrischen Zahnbürsten zum Antreiben des Bürstenkopfes dient. Der Zapfen ist in eine Buchse mit einem Innenvierkantloch quadratischen Querschnitts steckbar, um die Welle drehfest mit der Buchse zu verbinden, und wieder aus der Buchse herausziehbar, um die Welle von der Buchse zu lösen. Die Welle wird von einem Elektromotor angetrieben. Auf der Buchse sitzt der Bürstenkopf der Zahnbürste.Such a pin with a square cross section can for example be attached to a shaft end of a shaft, which z. B. in electric toothbrushes for driving the brush head serves. The pin is in a socket with an internal square hole square cross section pluggable to rotate with the shaft To connect the socket, and then pull it out again from the socket to the Detach the shaft from the socket. The shaft is driven by an electric motor. Sitting on the jack the brush head the toothbrush.

Bei Einführung des Zapfens in die Buchse kann es unter Umständen zum Verklemmen oder Verkanten des Zapfens im Innenvierkantloch kommen. Dies passiert dann, wenn die Mittelachse des Zapfens um ca. 40 bis 50° verdreht zur Mittelachse der Buchse aufgesetzt wird. In diesem Falle treffen die Spitzen des Zapfens stumpf auf die Seitenflächen der Buchse. Der Zapfen kann sich nicht in die richtige Position verdrehen. Dies hat zur Folge, dass entweder Zapfen oder Buchse deformiert und zerstört wird. Auch die Funktionsfähigkeit des Gerätes leidet stark, da der benötigte Strom zum Antrieb der Bürste gravierend ansteigt.When inserting the pin into the socket it under certain circumstances come to jamming or tilting the pin in the square hole. This happens when the central axis of the pin is about 40 to Twisted 50 ° to the center axis of the socket. In this case they meet Tips of the pin butt on the side surfaces of the socket. The cone cannot twist into the correct position. This has to As a result, either pin or bush is deformed and destroyed. Also the functionality of the device suffers severely because the needed Power to drive the brush increases significantly.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen am Ende einer Welle angeordneten Zapfen so zu gestalten, daß er ohne Verkanten und Verklemmen einerseits leichtgängig in jeder beliebigen Position in eine Buchse einführbar ist, andererseits aber trotzdem formschlüssig und spielfrei in der Buchse steckt.It is therefore an object of the invention to design a pin arranged at the end of a shaft so that it without Tilting and jamming easily on the one hand in any position insertable into a socket is, on the other hand, still form-fitting and free of play in the socket plugged.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen dadurch, daß die Stege schraubenförmig um einen Drehwinkel gegenüber den Seitenkanten des Zapfens verdreht sind.The invention solves this problem with those in the claim 1 specified features in that the webs around helically an angle of rotation opposite the side edges of the pin are twisted.

Um ein Verkanten oder Verklemmen des Zapfens beim Einführen in das Innenkantloch der Buchse zu verhindern, sieht die Erfindung drei Maßnahmen vor.To prevent jamming or jamming of the pin during insertion prevent the invention from looking into the inner square hole of the socket three measures in front.

Die erste Maßnahme liegt darin, in das vordere Ende des Zapfens einen regelmäßigen Vieleckkopf mit mehreren strahlenförmig und symmetrisch angeordneten Schlitzen einzuarbeiten.The first measure is in that front end of the tenon a regular polygonal head with several radial and incorporate symmetrically arranged slots.

Die zweite erfindungsgemäße Maßnahme sieht vor, den Vieleckkopf nicht wie zu erwarten so in den Zapfen einzuarbeiten, dass der Querschnitt des Vieleckkopfes kongruent zum Querschnitt des Zapfens liegt, sondern so, dass der Querschnitt des Vieleckkopfes um einen Drehwinkel, der vorzugsweise kleiner als der halbe von zwei benachbarten Schlitzen eingeschlossene Winkel gewählt ist, gegenüber dem Querschnitt des Zapfens gedreht ist.The second measure according to the invention provides not to incorporate the polygonal head into the peg as expected, that the cross section of the polygonal head is congruent to the cross section of the tenon, but so that the cross section of the polygonal head by an angle of rotation, which is preferably less than half of angle is selected between two adjacent slots, compared to the Cross section of the pin is rotated.

Die dritte erfindungsgemäße Maßnahme ist darin zu sehen, daß der Vieleckkopf konisch unter einem Konuswinkel angeschrägt ist, der größer als 45° gewählt ist. Vorzugsweise beträgt der Konuswinkel 65,3°.The third measure according to the invention is in it to see that the Polygonal head is tapered at a cone angle, the bigger than 45 ° is selected. Preferably is the cone angle 65.3 °.

Der Zapfen kann in die Welle eingearbeitet oder auf die Welle aufsteckbar sein.The pin can be worked into the shaft or be attachable to the shaft.

Bei aufsteckbarem Zapfen ist der hintere Teil um ein Anschlußteil verlängert, dessen Querschnitt größer ist als der Querschnitt des vorderen Teils. In das Anschlußteil ist eine zentrale Bohrung eingearbeitet, in welche die Welle oder ein Zapfen der Welle steckbar ist.With a plug-on pin is the rear part around a connecting part extended, whose cross section is larger than the cross section of the front part. In the connector a central hole into which the shaft or a The shaft is pluggable.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher beschrieben und erläutert.The invention is based on the figures described in more detail and explained.

In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zapfens in perspektivischer Ansicht von vorn, 1 an embodiment of the pin according to the invention in a perspective view from the front,

2 das Ausführungsbeispiel aus 1 in perspektivischer Ansicht von hinten, 2 the embodiment from 1 in perspective view from behind,

3 eine Frontansicht des Ausführungsbeispieles, 3 2 shows a front view of the exemplary embodiment,

4 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispieles, 4 a side view of the embodiment,

5 einen ersten Längsschnitt und 5 a first longitudinal section and

6 einen zweiten Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel. 6 a second longitudinal section through the embodiment.

In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zapfens in perspektivischer Darstellung von vorne gezeigt.In the 1 An embodiment of a pin according to the invention is shown in a perspective view from the front.

Der Zapfen 1 ist aus einem Anschlußteil 3 kreisförmigen Querschnitts und einem daran anschließenden vorderen Teil 2 quadratischen Querschnitts aufgebaut. Der kreisförmige Querschnitt des Anschlußteils 3 ist größer gewählt als der quadratische Querschnitt des vorderen Teils 2, in dessen Spitze 4 ein Kreuzkopf 5 mit vier kreuzförmig angeordneten Schlitzen 6 eingearbeitet ist. Die Balken des vom Kreuzkopf 5 gebildeten Achsenkreuzes 10 verlaufen jedoch nicht parallel zu den Kanten des vorderen Teils 2 mit dem quadratförmigen Querschnitt, sondern sind um einen Winkel, der kleiner als 45° gewählt ist, gegenüber den Kanten des vorderen Teils 2 gedreht. Außerdem ist der Kreuzkopf 5 konisch angeschrägt.The cone 1 is from a connector 3 circular cross section and an adjoining front part 2 square cross section. The circular cross section of the connector 3 is chosen larger than the square cross section of the front part 2 , in the top 4 a cross head 5 with four cross-shaped slots 6 is incorporated. The beams of the cross head 5 formed axis cross 10 ver however, do not run parallel to the edges of the front part 2 with the square-shaped cross-section, but are chosen at an angle that is less than 45 ° to the edges of the front part 2 turned. In addition, the cross head 5 tapered.

2 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 1 in perspektivischer Ansicht von hinten. 2 shows the embodiment 1 in perspective view from behind.

In die Rückseite 7 des Anschlußteils 3 ist eine zentrale Innenbohrung 8 eingearbeitet, in welche die Welle oder ein Zapfen der Welle gesteckt wird. Der Übersichtlichkeit wegen ist die Welle nicht gezeichnet.In the back 7 of the connecting part 3 is a central inner hole 8th incorporated into which the shaft or a pin of the shaft is inserted. For the sake of clarity, the wave is not drawn.

3 zeigt eine Frontansicht des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Zapfens. 3 shows a front view of the embodiment of the pin according to the invention.

In 3 ist zu erkennen, daß der Kreuzkopf 5 um einen Drehwinkel, der vorzugsweise 27,03° beträgt, gegenüber den Kanten des vorderen Teils 2 mit dem quadratischen Querschnitt gedreht ist. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß das Achsenkreuz 10 des Kreuzkopfes 5 um diesen Drehwinkel gegenüber dem zentralen Achsenkreuz 9 des vorderen Teils 2 gedreht ist. Die Schlitze 6 des Kreuzkopfes 5 haben daher nicht die Achsen bzw. Balken des zentralen Achsenkreuzes 9 des vorderen Teils 2 als Mittellinie. Vielmehr ist das Achsenkreuz 10 des Kreuzkopfes um den angegebenen Drehwinkel um den Mittelpunkt des vorderen Teils 2 mit dem quadratischen Querschnitt gedreht.In 3 it can be seen that the crosshead 5 by an angle of rotation, which is preferably 27.03 °, with respect to the edges of the front part 2 is rotated with the square cross section. In other words, this means that the axis cross 10 of the crosshead 5 by this angle of rotation with respect to the central axis cross 9 of the front part 2 is rotated. The slots 6 of the crosshead 5 therefore do not have the axes or bars of the central axis cross 9 of the front part 2 as a center line. Rather, the axis cross 10 the crosshead by the specified angle of rotation around the center of the front part 2 rotated with the square cross section.

4 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Zapfens 1 mit dem Anschlußteil 3, das nach vorne in das vordere Teil 2 mit dem Kreuzkopf 5 übergeht, in welchem die Schlitze 6 eingearbeitet sind. Die Spitze 4 des vorderen Teils 2 ist konisch abgeschrägt. 4 shows a side view of the embodiment of the pin according to the invention 1 with the connector 3 that forward into the front part 2 with the cross head 5 passes into which the slots 6 are incorporated. The summit 4 of the front part 2 is tapered.

5 zeigt einen Längsschnitt AA durch das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel des Zapfens 1 parallel zu einer Kante des vorderen Teils mit dem quadratförmigen Querschnitt. In das Anschlußteil 3 ist eine zentrale Innenbohrung 8 eingearbeitet. 5 shows a longitudinal section AA through the embodiment of the pin according to the invention 1 parallel to an edge of the front part with the square cross section. In the connector 3 is a central inner hole 8th incorporated.

Schließlich zeigt 6 einen weiteren Längsschnitt BB durch das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zapfens 1, dessen Schnittebene parallel zu einem Balken des Achsenkreuzes des Kreuzkopfes 5 liegt. Der Winkel, unter dem die Spitze 4 des vorderen Teils 2 konusförmig angeschrägt wird, beträgt vorzugsweise 65,3°.Finally shows 6 a further longitudinal section BB through the embodiment of the pin according to the invention 1 whose section plane is parallel to a beam of the cross of the crosshead 5 lies. The angle at which the top 4 of the front part 2 is chamfered conically, is preferably 65.3 °.

Wie bereits erwähnt, läßt sich der Zapfen 1 wegen seiner konusförmigen Spitze 4 und dem in die Spitze 4 eingearbeiteten Kreuzkopf 5, der gegenüber dem vorderen Teil 2 mit dem quadratischen Querschnitt um den Drehwinkel gedreht ist, ohne Verkanten und Verklemmen in die Buchse einführen. Der erfindungsgemäße Zapfen ist insbesondere für eine Antriebswelle einer elektrischen Zahnbürste geeignet, welche in eine Buchse einführbar und wieder herausfahrbar ist, die drehfest mit dem Bürstenkopf der Zahnbürste mechanisch verbunden ist. In Folge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Spitze 4 des Zapfens 1 – ein um einen Drehwinkel gedrehter Kreuzkopf 5 – können größere Fertigungstoleranzen zugelassen werden.As already mentioned, the pin can be 1 because of its cone-shaped tip 4 and that to the top 4 incorporated crosshead 5 that opposite the front part 2 with the square cross-section is rotated through the angle of rotation, insert without jamming and jamming in the socket. The pin according to the invention is particularly suitable for a drive shaft of an electric toothbrush, which can be inserted into and removed from a socket, which is mechanically connected to the brush head of the toothbrush in a rotationally fixed manner. As a result of the configuration of the tip according to the invention 4 of the cone 1 - a crosshead rotated by an angle of rotation 5 - Larger manufacturing tolerances can be allowed.

11: Zapfenspigot
22: vorderer Teilfront part
33: Anschlußteilconnector
44: Spitzetop
55: KreuzkopfPhillips
66: Schlitzslot
77: Rückseite des Anschlußteilsback of the connecting part
88th: zentrale Bohrungcentral drilling
99: zentrales Achsenkreuz des Zapfenscentral Axis cross of the cone
1010: Achsenkreuz des Kreuzkopfesaxis cross of the crosshead

Claims

Shaft with a pin arranged on one shaft end ( 1 ) with a cross section of a regular polygon for insertion into a socket with a cross section of the pin ( 1 ) compatible cross-section, the tip ( 4 ) of the cone ( 1 ) a conical beveled polygon head ( 5 ) with webs corresponding to the side edges of the polygon, characterized in that the webs are helical by an angle of rotation with respect to the side edges of the pin ( 1 ) are twisted.

Shaft according to claim 1, characterized in that the angle of rotation is smaller than half enclosed by two adjacent webs Angle.

Shaft according to claim 1 or 2, characterized in that the pin ( 1 ) has a square cross-section, that the socket is designed as an internal square hole and that the cross-section of the socket is square, that the tip ( 4 ) of the cone ( 1 ) a tapered cross head ( 5 ) with four cross-shaped bars and that the angle of rotation is less than 45 °.

Shaft according to claim 3, characterized in that the angle of rotation 27 , Is 03 °.

Shaft according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the polygonal head or cross head ( 5 ) is chamfered at a cone angle that is greater than 45 °.

Shaft according to claim 5, characterized in that the cone angle Is 65.3 °.

Shaft according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pin ( 1 ) is incorporated into the shaft.

Shaft according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pin ( 1 ) can be plugged onto the shaft.

Shaft according to claim 8, characterized in that the front part ( 2 ) of the cone ( 1 ) a connector ( 3 ) larger cross-section with a central inner bore ( 8th ) for plugging onto the shaft or onto a journal of the shaft.

Shaft according to one of claims 1 to 9, characterized in that the pin ( 1 ) and the socket are made of plastic.

Shaft according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the Shaft is provided as the drive shaft.

Shaft according to claim 11, characterized in that the Drive shaft for driving the rotationally fixed with the bushing mechanically connected brush head an electric toothbrush is provided.