DE1019187B

DE1019187B - Laengsbewegliche Kupplung fuer die Antriebswellen von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1019187B
Application number: DED17964A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Rothweiler
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1954-06-08
Filing date: 1954-06-08
Publication date: 1957-11-07

Description

Längsbewegliche Kupplung für die Antriebswellen von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine längsbewegliche Kupplung für die Antriebswellen von Kraftfahrzeugen, die mit einer axialen Führung versehen ist und bei der jeder der beiden Kupplungsteile mit mindestens zwei geradlinig verlaufenden, sich einander gegenüberliegenden Führungsrillen versehen ist, wobei sich die Führungsrillen des einen Kupplungsteils mit den Führungsrillen des anderen Kupplungsteils kreuzen und in jedem Kreuzungspunkt eine Kugel zur Übertragung der Umfangskraft von dem Antriebswellenteil auf den Abtriebswellenteil angeordnet ist.
Die Erfindung besteht darin, daß der Abtriebswellenteil ein mit Führungsrillen versehenes Nabenstück trägt, das von einem Gehäuse des Antriebswellenteils staubdicht umfaßt wird, das im Innern Führungsstücke mit Führungsrillen trägt, und der Abtriebswellenteil vor und hinter dem Gehäuse in dem Antriebswellenteil axial verschiebbar gelagert ist.
Bei einer bekannten längsbeweglichen Wellenkupplung wird das Drehmoment durch Kugeln übertragen, die in zum Wellenstrang parallelen Laufrillen angeordnet sind. Damit die Kugeln nicht wandern können, ist ein Kugelkäfig vorgesehen, der seinerseits durch eine besondere, in sich kreuzenden Laufrollen angeordnete Führungskugel geführt ist. Eine andere sowohl längs- als auch winkelbewegliche Wellenkupplung zeigt in achsparallelen Laufrillen liegende Kugeln, deren Lauf durch Anschläge begrenzt ist. Ferner gibt es neben Universalgelenken, bei denen der Gelenkteil nur winkelbeweglich ausgebildet ist und bei denen sich kreisbogenförmige Kugelführungen des einen Gelenkteils mit solchen des anderen Gelenkteils kreuzen, längsverschiebliche Universalgelenke mit geradlinig ausgebildeten, sich kreuzenden Rollbahnen. Bei arideren Wellengelenken, z. B. als Kreuzgelenke für den Lenkradantrieb von Kraftfahrzeugen ausgebildet, trägt jede der beiden anschließenden Wellen zwei Zapfen, die mit der Wellenachse einen Winkel bilden, wobei jeder der beiden vollen Zapfen der einen Welle in entsprechende Schlitze des gegenüberliegenden der beiden Zapfen der anderen Welle greift. Auf den beiden vollen Zapfen sind Kugeln mit Bohrungen dreh- und verschiebbar angeordnet, die in entsprechend ausgenommenen Gleitbahnen der Schlitzflächen der geschlitzten Zapfen geführt werden. Beim Antrieb der gelenkten Räder von Kraftfahrzeugen ist es schließlich noch bekannt, die Antriebswelle nach Art eines Kardangelenkes mit Zapfen zu versehen und auf die Zapfen aufgesetzte Rollen in entsprechenden Führungsbahnen eines im Radträger fest angeordneten Gegenstückes in axialer Richtung verschiebbar zu lagern. Diesem Bekannten gegenüber hat die erfindungsgemäße Ausbildung einer längsbeweglichen Wellenkupplung den Vorteil, daß bei einfachem Aufbau durch die Lagerungen vor und hinter der Wellenkupplung eine einwandfreie axiale Führung erzielt wird und daß die Wellenkupplung ohne besonderen baulichen Aufwand selbst staubdicht abgeschlossen ist.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann das Nabenstück in an sich bekannter Weise durch eine sich gegen den Antriebswellenteil abstützende Feder gegen einen Anschlag auf den Antriebswellenteil gedrückt werden. Ferner können die Führungsstücke vorteilhaft lösbar mit dem ringförmigen Gehäuse verbunden sein, und schließlich kann das eine Ende des Antriebswellenteils die Gelenkhälfte eines Kardangelenkes darstellen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen längsbeweglichen Kupplung, Fig. 2 dieselbe Darstellung nach Längsbewegung der einen Wellenhälfte, Fig. 3 einen Längsschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 4 durch ein in die Gelenkwellen für die Hinterachse eines Kraftwagens eingebautes Schiebegelenk, Fig. 4 einen Schnitt durch das Schiebegelenk nach Linie 4-4 der Fig. 3.
In Fig. 1 und 2 ist 10 die treibende Welle und 11 die getriebene Welle der Kupplung, welche die beiden Wellen in Längsrichtung verschiebbar und gleichzeitig zur Mitnahme in Drehrichtung kuppelt. Zur Führung in Längsrichtung dient die zylindrische Rohrhülse 12 an der einen, z. B. der treibenden Welle 10, und ein in der Rohrhülse 12 gleitender, zylindrischer Stift 13 an der anderen, z. B. der getriebenen Welle 11. Mit der treibenden Welle 10 sind ferner zwei Führungen 14 und 15 und mit der getriebenen Welle zwei Führungen 16 und 17, z. B. in Form einer Rille, fest verbunden, derart, daß die Rillen 14, 16 einerseits und die ihnen diametral gegenüberliegenden Rillen 15, 17 andererseits je einen Winkel a mit der Achse der Wellen 10, 11 in entgegengesetzten Richtungen einschließen und sich paarweise einander kreuzen. An der Kreuzungsstelle eines jeden Rillenpaares ist eine Kugel 18 bzw. 19 derart eingesetzt, daß sie von beiden Führungen gleichzeitig gehalten wird.
Verschieben sich die Wellen 10 und 11 gegeneinander axial, so bewegen sich die Kugeln 18 und 19 entsprechend den wandernden Kreuzungspunkten der Führungen 14, 16 und 15, 17 je mit Bezug auf die Wellen in Richtung der zugehörigen Führungen, indem sie z. B. aus der Lage nach Fig. 1 in diejenige nach Fig.2 nach innen wandern. Die Kugeln übertragen hierbei das Drehmoment, während die axiale Führung der Wellen durch die Führungsteile 12, 13 erfolgt.
In Fig. 3 und 4 ist eine konstruktive Ausführung der längsbeweglichen Kupplung gezeigt, wobei entsprechende Teile wie in Fig. 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Antriebswelle 10 ist in diesem Fall zugleich die abtreibende Gelenkhälfte 20 eines Kardangelenkes 21, welches z. B. zur Verbindung eines Fahrzeug-Ausgleichgetriebes mit der als Radantriebswelle wirkenden getriebenen Welle 11 dient. Zur axialen Führung ist die Büchse 12 vorgesehen, welche in die Antriebswelle 10 eingesetzt ist und in welcher der Endzapfen 13 der Abtriebswelle 11 gleitet. Zur Übertragung des Drehmomentes dienen insgesamt vier Kugeln 18a, 18b, 19a, 19b, welche einerseits in Führungsrillen 14a, 14b bzw. 15a, 15b der mit dem Wellenstück 10 mittels des Gehäuses 22 fest verbundenen äußeren Führungsstücke 23 und 24 und andererseits in Rillen 16 a, 16 b bzw. 17a, 17b des auf die Abtriebswelle 11 mittels Zähne od. dgl. unverdrehbar aufgesetzten Nabenteils 25 laufen. Letzterer wird durch eine Feder 26, welche sich mit ihrem anderen Ende gegen das Wellenstück 10 abstützt, gegen den Anschlag 27 an der Abtriebswelle 11 gedrückt.
Treibt die Welle 10 die Welle 11 im Uhrzeigersinn (Fig. 4) an, so wird das Drehmoment vom äußeren Gehäuse 22 und die äußeren Führungsstücke 23 und 24 über die Kugeln 18 a und 19 b auf das innere Nabenstück 25 und damit auf die abtreibende Welle 11 übertragen. Bei einem Antrieb der Welle 11 durch die Welle 10 im Uhrzeigergegensinn findet eine Drehmomentübertragung über die Kugeln 18 a und 19 b von den Führungsstücken 23 bzw. 24 auf das Nabenstück 25 statt. Sinngemäß umgekehrt ist die Drehmomentübertragung bei treibender Welle 11.
Die Führungsrillen 14a, 15a einerseits und 14b, 15 b andererseits können paarweise parallel miteinander laufen, wobei die Führungsrillen 16a, 17a einerseits und 16b, 17b andererseits paarweise entgegengesetzt geneigt sind. Doch können auch die Führungsrillen 14a und 15a, sowie sinngemäß die übrigen Führungsrillen je einander entgegengesetzte Neigung zur Kupplungsachse haben.
Die einander kreuzenden Achsen der Kugelführungen brauchen nicht im gleichen Winkel zueinander zu stehen, sondern können auch verschiedene Winkel gegenüber der Kupplungsachse bzw. zueinander bilden. Die Stangenführung 12, 13 braucht nicht zylindrisch ausgebildet oder zentral in der Achse der Kupplung angeordnet zu sein, sondern kann auch in beliebig anderer Weise erfolgen, beispielsweise durch zwei seitlich angeordnete Stangen. Auch können mehrere Kugelführungen der beschriebenen Art hintereinander angeordnet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Längsbewegliche Kupplung für die Antriebswellen von Kraftfahrzeugen, die mit einer axialen Führung versehen ist und bei der jeder der beiden Kupplungsteile mit mindestens zwei geradlinig verlaufenden, sich einander gegenüberliegenden Führungsrillen versehen ist, wobei sich die Führungsrillen des einen Kupplungsteils mit den Führungsrillen des andren Kupplungsteils kreuzen und in jedem Kreuzungspunkt eine Kugel zur Übertragung der Umfangskraft von dem Antriebswellenteil auf den Abtriebswellenteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtriebswellenteil (11) ein mit Führungsrillen (16a, 16b, 17a, 17b) versehenes Nabenstück (25) trägt, das von einem Gehäuse (22) des Antriebswellenteils (10) staubdicht umfaßt wird, das im Innern Führungsstücke (23, 24) mit Führungsrillen (14a, 14b, 15a, 15b) trägt, und der Abtriebswellenteil vor und hinter dem Gehäuse in dem Antriebswellenteil axial verschiebbar gelagert ist.
2. Wellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenstück in an sich bekannter Weise durch eine sich gegen den Antriebswellenteil abstützende Feder (26) gegen einen Anschlag (27) auf den Abtriebswellenteil gedrückt wird.
3. Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstücke lösbar mit dem ringförmigen Gehäuse verbunden sind.
4. Wellenkupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Antriebswellenteils die Gelenkhälfte (20) eines Kardangelenkes (21) darstellt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 568 825, 885 946; französische Patentschriften Nr. 463 663, 606 718; britische Patentschrift Nr. 505 535; USA.-Patentschrift Nr. 2 578 763.