DE1089281B

DE1089281B - Antrieb fuer Kraftfahrzeuge mit einem verdrehweichen Zwischenglied

Info

Publication number: DE1089281B
Application number: DEZ5414A
Authority: DE
Inventors: Anton Zittrell; Alfred Magg
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1956-02-25
Filing date: 1956-02-25
Publication date: 1960-09-15

Description

Antrieb für Kraftfahrzelige mit einem verdrehweichen Zwischenglied Die Er:#ndgpg betrifft einen Antrieb für K#7aftfahrzen,-e mit einem verdrehweichen Zwischenglied, das zwischen dem Wechselzetriebe und,der Antriebsachse des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, und aus einem Drehstab, aus einer den Drehstab umgebenden, an ihrem einen Ende mit deni Drehst4b fest verbundenen Hohlwelle und aus einer mit Drehspiel versehenen Kupplung zwischen dem Drehstab und der Hohlwelle an deren anderem Ende besteht.
In Kraftfahrzeuzen mit der üblichen Abtriebswelle hinter dem Wechselgetriebe werden bei Leerlauf von der Antriebsachse ausgehend Schwingungen auf das leerlaufende Getriebe übertragen. Dadurch werden Geräusche in den Zahnrädern, Kupplungsmuffen usw, verursacht.
Diese Geräusche können durch Ausführen der Ge- trieberäder und Kupplungsmuffen mit geringem Flankenspiel klein gehalten werden. Vollständig können die Geräusche damit auf die Dauer jedoch nicht beseitigt werden. Auch ist ein derart genaues Bearbeiten der Getriebeteile kostspielig.
Es ist bereits -bekannt, zwischen dem Getriebe und der Antriebsac4se eine gummielastische Kupplung einzusetzen. Diese dient zu m Vermeiden von Geräuschen, die durch das Flankenspiel der Getriebezahnräder und durch Spiel in den Gelenken der Kardanwelle entstehen. Eine solche Kupplung ist jedoch nicht dazu geeignet, von der Antriebsachse auf das leerlaufende Getriebe übertragene Schwingungen federnd aufzunehmen und zugleich das volle Antriebsdrehmoment zu übertragen.
Es ist ferner bekannt, zwischen dem Getriebe und der Antriebsachse eines Kraftfahrzeuges ein aus einem Drehstab und aus einer diesen umgebenden Hohlwelle bestehendes, verdrehweiches Glied einzufügen, das dazu dient, Stöße elastisch abzufangen, die von dem tingleichförmigen Drehmomentdes Motors hei rühren, so daß sie sich nicht schädlich auf die übriger Teile des Triebwerks. auswirken können. In diesen bekannten Federglied ist der Drehstab so bemessen, daß er das normale Lastmoment überträgt. Auch diese Einrichtung ist zum Vermeiden von Geräuschen im leerlaufenden Getriebe und beim Anfahren nicht verwendbar.
Außerdem ist ein drehelastisches Verbindungsglied in Antriebswellen bekannt, bei dem eine abgestufte Federung in der Drehrichtung dadurch erreicht wird, daß mehrere hintereinandergeschaltete, nacheinander durch Anschläge ausschaltbare Schraubenfedern durch Nockenflächen beim Vredrehen vorgespannt werden, Die Wirkung wird unterstützt durch verschiedene Neigungswinkel der Nocken. Diese Anordnung ist %,ielteililt- und kompliziert. Außerdem enthält sie mehrere durch Aufeinandergleiten dem Verschleiß unterworfene Teile. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein drehelastisches Zwischenglied im Antrieb von Kraftfahrzeugen zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Einrichtungen vermeidet und durch eine abgestufte Federung einerseits das volle Drehmonient zuverlässig überträgt, andererseits von der Antriebsachse auf das leerlaufende Getriebe übertragene Stöße federnd aufnimmt.
Die Erfindung besteht darin, daß zwischen der festen und der beweglichen Kupplung eine weitere, an sich bekannte und nach Eintritt einer bestimmten Ver drillung des Drehstabes wirksame Verbindung zwischen dem Drehstab und der Hohlwelle vorhanden ist, die aus einem an der Hohlwelle befestigten Anschlagstift und aus einer mit einem Ausschnitt versehenen, mit dem Drehstab fest verbundenen Buchse besteht, in deren Ausschnitt der Anschlagstift mit Spiel hineinragt. Dabei ist der von diesem zweiten Anschlag zugelassene Federweg kleiner als das Drehungsspiel der el vorhandenen Kupplung.
Bekanntgeworden ist eine abgestufte Torsionsfederung für Lastwagen, bestehend aus einem Drehstab und einer zusätzlichen Rohrfeder, die bei einem ge- wissen Verdrehwinkel des Drehsta:bes durch einen Anschlag zugeschaltet wird. Diese bekannte Einrichtung dient zur Lastabfederung von Kraftfahrzeugen und hat daher einen anderen Zweck als die Einrichtung nach der Erfindung, die zur Geräuschbeseitigung in b el 21 Zahnräderwechseigetrieben dient.
z# Durch die abgestufte Federung nach der Erfindung wird erreicht, daß -beim Gasgeben nach der Leerlauffahrt keine erheblichen Schlä-e in der mit Drehspiel 23 versehenen, Kupplung auftreten. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel-der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig.1 einen Längsschnitt, Fig. 2 den Schnitt nach der LinieA-B in Fig. 1, Fig. 3 den Schnitt nach der Linie C-D in Fig. 1 und Fig. 4 das zugehörige Federkraftdiagramm.
In Fig. 1 stellt 2 die Abtriebswelle eines Wechselgetriebes 1 dar. Diese ist mit einem Kardangelenk 18, 19 verbunden, dessen Gelenkhälfte 18 als Kupplungsmuffe mit Innenverzahnung ausgebildet ist. Ein keilverzahntes Kupplungsstück 20 ist durch einen Stift 14 mit dem Drehstab 5 verbunden. An seinem entgegengesetzten Ende ist der Drehstab durch einen Stift 27 mit der hohlen Gelenkwelle 6 verbunden. Die Gelenkwelle 6 endet einerseits in dem Kardangelenk 10. Das Gelenk 10 ist mit der Welle 21 verbunden, welche die Hinterachse 22 antreibt. An seinem entgegengesetzten Ende ist die Hohlwelle 6 durch eine Verzahnung 9 mit der Muffe18 längsverschieblich gekuppelt. Die Zähne9 haben reichliches Flankenspiel, so daß sich die Muffe 18 mit dem Kupplungsstück20 gegenüber der Welle vert' ZD drehen kann (s. auch, Fig. 2).
Die Hohlwelle 6 ist noch mit einem Stift 15 versehen. Auf dem Drehstab 5 ist in gewisser Entfernung von der Kupplung 18 eine Buchse 16 befestigt, die mit einem Schlitz 17 versehen ist (s. auch Fig. 3). In den Schlitz 17 greift der Stift 15 ein. Der Ausschnitt 17 ist so groß, daß der Drehstab 5 gegenüber der Welle 6 eine bestimmte Drehung ausführen kann, die geringer ist als das Winkelspiel der Kupplung 18 gegenüber der Hohlwelle 6.
Der Durchmesser des Drehstabes 5 ist so bemessen, daß Drehschwingungen, die bei Leerlauf des Fahrzeuges von der Hinterachse ausgehen, vom Drehstab federnd aufgenommen werden, so daß sie in den leerlaufenden Getriebeteilen keine Geräusche verursachen. Diese Wirkung wird auch mit einer Einrichtung erzielt, die der in Fig. 1 dargestellten unter Weglassung ZD ZD der Teile 15, 16 und 17 entspricht.
Durch den Anschlag 15 bis 17 wird diese Wirkung der Einrichtung auf die bei Leerlauf von der Hinterachse ausgehenden Schwingungen nicht verändert. Dagegen verläuft der Vorgang des Gasgebens nach dem Leerlauf in anderer Weise. Entsprechend dem Federkraftdiagramm nach Fig. 4 würde der Vorgang des Gasgebens mit einer Einrichtung nach Fig. 1 ohne die Teile 15 16 und 17 nach der Linie 0-a-b verlaufen. 0 entspricht dem spannungslosen Zustand des Drehstabes 5. Beim Gasgeben wird der Drehstab 5 verdreht, wobei das Übertragungsmoment auf den Wert a nigk ansteigt. In diesem Punkt ist das in Drehrichtung vorhandene Spiel zwischen der Hohlwelle 6 und der Kupplungsmuffe 8 aufgezehrt, und die Kupplungszähne von 6 und 8 berühren sich schlagartig. Durch Anordnen des zusätzlichen Anschlages 15 bis 17 verläuft der Anfahrvorgang nach der gezeichneten Federkraf tlinie 0-c-b. Im Punkt c kommt der Stift 15 in dem Ausschnitt 17 zur Anlage, und es wird die wirksame Federlänge des Drehstabes 5 auf eine Länge verkürzt, die etwa gleich dem Abstand zwischen Stift 14 und Stift 15 ist. Bis zum Anschlagen des Stiftes 15 an die Buchse 16 verläuft der Anfahrvorgang nach der Linie 0-c, danach mit größerer Federkonstante nach der Linie c-b. Im Punkt b kommen die Zähne der Muffe 18 und der Hohlwelle 6 zum Anschlagen. Dieses Anschlagen erfolgt jedoch bei einem höheren Drehmoment b mgk, bei welchem die Hohlwelle 6 bereits beschleunigt ist, so daß das Eingreifen der Kupplungsmuffe 8 in die Zähne der Hohlwelle 6 langsamer vor sich geht. Der Kupplungsschlag wird also gemildert. Ein Maß für den beim Einkuppeln eintretenden Schlag ist die Neigung der Linie c-b gegenüber der senkrechten Linie, welch letztere die Federkraftlinie der praktisch starren Hohlwelle 6 darstellt.

Claims

PATENTANSPRUCH: -Antrieb für Kraftfahrzeuge mit einem verdrehweichen Zwischenglied, das zwischen dem Wechselgetriebe und der Antriebsachse des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, und aus einem Drehstab, aus einer den Drehstab, umgebenden, an ihrem einen Ende mit dem Drehstab fest verbundenen Hohlwelle und aus einer mit Drehspiel versehenen Kupplung zwischen dem Drehstab und der Hohlwelle an deren anderem Ende besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der festen (5, 6, 27) und der beweglichen Kupplung (6, 9, 18) eine weitere, an sich bekannte und nach Eintritt einer bestimmten Verdrillung des Drehstabes (5) wirksame Verbindung zwischen dem Drehstab -und der Hohlwelle (6) vorhanden ist, die aus einem an der Hohlwelle befestigten Anschlagstift (15) und aus einer mit einem Ausschnitt (17) versehenen, mit dem Drehstab fest verbundenen Buchse (16) besteht, in deren Ausschnitt der Anschlagstift mit Spiel hineinragt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 708 284, 713 709, 758 277, 865 711; deutsche Patentanmeldung C 8429 11/63 c (bekanntgemacht am 13. 5. 1954) ; britische Patentschriften Nr. 459 084, 486 136; USA.-Patentschriften Nr. 1084.912, 1240 065, 1636 262; Zeitschrift »SAE-Quarterly Transactions« vom April 1948, S. 200.