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Elastisch nachgiebige Mittellagerung für eine zweiteilige Kraftfahrzeugantriebswelle
Gegenstand des Hauptpatents 1132 808 ist eine elastisch nachgiebige Mittellagerung
für eine zweiteilige Kraftfahrzeugantriebswelle, deren beide Abschnitte an ihren
inneren Enden miteinander und an ihren äußeren Enden mit einem treibenden sowie
mit einem getriebenen Teil des Fahrzeuges, insbesondere einerseits dem Geschwindigkeitswechselgetriebe,
andererseits dem Ausgleichsgetriebe, durch je ein Universalgelenk verbunden sind,
wobei die Mittellagerung in der Nähe des mittleren Universalgelenkes angeordnet
ist und für sie Mittel zur elastischen nachgiebigen Stützung der Antriebswelle,
Mittel zur Führung der Antriebswelle bei Auslenkbewegungen auf einem im wesentlichen
aufwärts-abwärts gerichteten, zur Vertikalen in der Fahrzeugquerebene geringfügig
schrägen Weg und Mittel zur Dämpfung der geführten Bewegung vorgesehen sind.
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Die Ausbildung nach dem Hauptpatent beruht auf folgenden Vorgängen
an mehrteiligen Kraftfahrzeugantriebswellen: Bei einem Kraftfahrzeug mit einer durch
drei oder mehr Universalgelenke unterteilten Antriebswelle, bei der zwei Antriebswellenabschnitte
mit einem mittleren Universalgelenk untereinander verbunden und an ihren Enden mit
weiteren Universalgelenken angeschlossen sind und für einen der Wellenabschnitte
neben dem mittleren Universalgelenk ein Lager vorgesehen ist, ergeben sich Schwierigkeiten,
einen ruhigen Lauf der Antriebswelle sicherzustellen, wenn Winkeländerungen an den
Universalgelenken auftreten. Wird beispielsweise vom Antriebsmotor ein gleichförmiges
Drehmoment in die Antriebswelle eingeleitet, so entsteht bei gestreckter Lage der
beiden Wellenabschnitte keine horizontale Lagerkraft. Geht die gestreckte Lage durch
irgendeine vertikale Bewegung der äußeren Wellenenden jedoch in eine Winkellage
über, d. h. wird aus dem von den beiden Wellenabschnitten eingeschlossenen gestreckten
Winkel ein kleinerer Winkel, dann entsteht infolge des in der Verbindungslinie zwischen
den beiden äußeren Gelenken weiterzuleitenden Drehmomentes an der außerhalb dieser
Verbindungslinie liegenden Mittellagerung ein Abstützmoment (Abstand des Mittelgelenkes
von der Verbindungslinie mal Abstützkraft), und die bei vertikalen Ausschlägen auftretende
horizontale Lagerkraft muß von der Mittellagerung abgefangen werden. Infolge Ungleichförmigkeiten
des gebeugten Mittelgelenkes und des Abtriebes entstehen zusätzlich veränderliche
Drehmomente, die sich in entsprechenden Abstützmomenten und Abstützkräften äußern.
Wird der Beugungswinkel verkleinert, dann wächst der Abstand des Mittelgelenkes
von der Verbindungslinie zwischen den beiden äußeren Gelenken, die Stützkraft wird
bei gleichem Abstützmoment kleiner, und ein Aufschaukeln der Bewegung wird vermieden.
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Dies wird beim Hauptpatent 11.32 808 mittels einer Halterung gelöst,
die in einer vertikalen Fahrzeug querebene entweder schwenkfähig am Kraftfahrzeug
selbst mit zum Fahrzeug fester Schwenkachse angeordnet ist oder bei starrer Befestigung
am Kraftfahrzeug in sich federnd nachgiebig ist und das Mittellager bei etwaigen
Auslenkbewegungen um die feste oder eine Momentanschwenkachse seitlich und etwas
unterhalb der Lagermitte führt, wobei diese Bewegung durch Federn oder Gummipuffer
aufgefangen wird.
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Zur Erzeugung eines ruhigeren Laufes einer zweiteiligen Antriebswelle
von Kraftfahrzeugen ist es zwar bekannt, das Mittellager in Gummipuffern abzustützen.
Hierbei ist das Lager selbst aber allseits frei beweglich, ohne eine bestimmte Führungsbahn,
so daß ein Aufschaukeln der Bewegung nicht verhindert wird. Die Halterungen für
diese Gummipuffer sind dabei ebenfalls schwenkbar gelagert, so daß sich das Lager
sowohl waagerecht als auch senkrecht bewegen kann.
Die Erfindung
betrifft eine weitere Ausgestaltung des Gegenstandes des Hauptpatents
1132 808 und hat zur Aufgabe, vor allem die für die Führung einzusetzenden
Mittel zu vereinfachen.
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Die Erfindung besteht darin, daß für eine Mittellagerung der eingangs
erwähnten Art zwei fest mit dem Fahrzeugrahmen verbundene, als Führungsmittel dienende
Führungsschienen vorgesehen werden, die beiderseits eines einen Wellenabschnitt
umfassenden Lagerringes angeordnet und gleichsinnig schräg abwärts geneigt sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen
unter Berücksichtigung der Erläuterung ihrer Gegenstände in der Beschreibung verschiedener
Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen. Es zeigt Fig.1 den Grundriß des Hauptabschnittes
eines Fahrzeugrahmens und die gesamte Antriebswelle in Verbindung mit dem Ausgleichsgetriebe
an einem und dem Geschwindigkeitswechselgetriebe am anderen Ende, Fig. 2 eine schematische
Seitenansicht der ganzen Antriebswelle und die Grenzstellungen der Verlagerungen
ihrer bestimmten Einzelteile, welche unter dem Einfluß der Drehmomente auftreten,
die bei der Fahrzeugbeschleunigung und dem Abbremsen des Fahrzeuges entstehen, Fig.
3 den vergrößerten Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2 der Haltevorrichtung
für die Mittellagerung nach einer ersten Ausführungsform, Fig.4, 5 und 6 vergrößerte
Querschnitte entlang der Linie 3-3 der Fig. 2 von verschiedenen anderen Ausführungsformen
der Mittellagerung.
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In den verschiedenen Zeichnungen ist auf gleiche Teile durch gleiche
Zeichen Bezug genommen.
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In Fig. 1 ist ein üblicher Kraftfahrzeugrahmen 9 mit zwei seitlichen
Rahmengliedern 10 und 11 dargestellt. Die Rahmenglieder 10 und 11 sind miteinander
durch mehrere querverlaufende Rahmenträger, einschließlich der querverlaufenden
Rahmenträger 12 und 13, miteinander verbunden. Die Antriebsräder 14 des Kraftfahrzeuges
auf der in sich starren Hinterradachse 15 sind in bezug auf den Rahmen 9 durch Tragfedern
16 unterstützt, die an den seitlichen Rahmengliedern 10 und 11 befestigt sind.
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Eine übliche Antriebsmaschine 17 ist am vorderen Ende des Rahmens
9 angeordnet. Mit ihr ist ein herkömmliches Geschwindigkeitswechselgetriebe 18 verbunden.
Die Hinterradachse 15 besitzt ein übliches Ausgleichsgetriebe 19. Die Antriebswellenabschnitte
20 und 21 bilden eine Antriebsverbindung zwischen dem Geschwindigkeitswechselgetriebe
18 und dem Ausgleichsgetriebe 19. Universalgelenke (Kardangelenke) 22, 23 und 24
sind jeweils zwischen dem Geschwindigkeitswechselgetriebe 18 und dem An- ; triebswellenabschnitt
20, zwischen den Abschnitten 20 und 21 und zwischen dem Abschnitt 21 und dem Ausgleichsgetriebe
19 angeordnet.
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In Fig. 3 erkennt man, daß der Antriebswellenabschnitt 20 in bezug
auf den querverlaufenden Rahmenträger 13 in einer U-förmigen Lagerhalterung 25 befestigt
ist, die aus einem Winkelprofil gebildet wird und auf einer Lagerplatte 26, die
fest mit dem querverlaufenden Rahmenträger 13 verbunden ist, angeordnet ist. Die
Halterung 25 besitzt zwei schräge t seitliche Führungsschienen 27 und 28, die an
der Innenseite jeweils die Führungsflächen 29 und 30 aufweisen. Zwischen den schrägen
Führungsschienen 27 und 28 ist ein Lager mit Lagerring 31 angeordnet, das mehrere
Kugeln 32 besitzt, die sich zwischen einem inneren Laufring 33 und einem äußeren,
von einem Gummiring 35 eingefaßten Laufring 34 befinden. Der Antriebswellenabschnitt
20 geht durch den inneren Laufring 33 hindurch. Obere und untere Begrenzungen in
Form von Anschlägen 36 und 37 sind an der Halterung 25 und einem unteren Flansch
der Lagerplatte 26 befestigt. Den oberen Anschlag 36 bildet eine flache Feder mit
einem nach unten gerichteten gebogenen Abschnitt, den der äußere Umfang des Gummiringes
35 beaufschlagen kann. Der untere Anschlag 37 wird aus einem rechteckig geformten
Metallblock gebildet. Eine C-förmige Feder 38 ist zur Unterstützung des Lagerringes
31 an der inneren Führungsfläche 29 der schrägen seitlichen Führungsschiene 27 befestigt
und besitzt am oberen Ende eine nach innen, in Richtung auf die andere seitliche
Führungsschiene 28 abgebogene Verlängerung 39. Die seitliche Führungsschiene 27
erstreckt sich schräg nach unten und bildet an der Seite ihrer inneren Führungsfläche
29 mit einer Horizontalen einen spitzen Winkel. Die andere Führungsschiene 28 erstreckt
sich ebenfalls schräg nach unten und bildet zwischen ihrer inneren Führungsfläche
30 und einer Horizontalen einen stumpfen Winkel. Die schrägen Führungsschienen 27
und 28 laufen so zusammen, daß der Zwischenraum an ihren unteren Enden kleiner ist.
Diese gesamte Mittellagerung der Antriebswelle kann selbstverständlich auch an anderen
passenden Teilen des Fahrzeuges angebracht sein.
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Im Betrieb verhält sich die Mittellagerung folgendermaßen: Wenn das
Fahrzeug anfährt, versucht das Drehmoment in Reaktion auf den Fahrwiderstand die
Hinterradachse 15 - in Fig. 2 gesehen - im Uhrzeigersinn zu drehen. Das Reaktionsmoment
wird von den Tragfedern 16 abgefangen und auf den Rahmen 9 übertragen. Hierbei verbiegen
sich die Tragfedern 16 - seitlich gesehen - etwa S-förmig. Diese Verbiegung und
damit die Drehung der Hinterradachse 15 ist in erster Näherung proportional zu dem
übertragenen Drehmoment und verändert die Winkel in den Universalgelenken 23 und
24 ungefähr im Verhältnis zur Größe der Drehung, wie man es unter Bezugnahme auf
Fig. 2 erkennen kann. Es sei jedoch betont, daß auch andere Faktoren eine Veränderung
der Winkelgrößen in den Universalgelenken 23 und 24 verursachen, wie z. B. ein Wechsel
der Belastung des Fahrzeuges und eine Durchbiegung der Tragfedern 16 beim überfahren
von Unebenheiten in der Straße.
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In dem Lagerring der Mittellagerung vereinigen sich die resultierenden
ruhenden und auf die Antriebswelle wirkenden dynamischen Kräfte, wenn das Fahrzeug
gefahren wird. Wenn die Antriebsmaschine 17 und das Wechselgetriebe 18 nach unten
geneigt sind, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, und wenn der vorspringende Abschnitt
des Ausgleichsgetriebes 19 etwas nach unten geneigt ist, wie es in ausgezogenen
Linien in Fig. 2 dargestellt ist, so daß der Beginn der Drehung der Hinterradachse
15 aus der in einer durchgezogenen Linie dargestellten Lage heraus erfolgt, verläuft
die resultierende ruhende Kraft am Lagerring 31 in einer horizontalen Richtung von
rechts nach links (entsprechend Ansicht gemäß Fig. 4) und unter der Annahme, daß
sich die ganze Antriebswelle in der Richtung, wie sie durch den Pfeil in der Fig.
2 angezeigt ist, dreht, und eine Zunahme des von
der Antriebsmaschine
17 über die Antriebswelle zur Hinterradachse 15 übertragenen Drehmomentes auch eine
Zunahme des Winkels zur Folge hat, da sich der Winkel in dem Universalgelenk 24
entsprechend der anwachsenden Drehung verändert. Die resultierenden dynamischen
Kräfte am Lagerring 31 vergrößern sich im allgemeinen in übereinstimmung mit dem
zunehmenden Drehmoment und der zunehmenden Drehung des Ausgleichsgetriebes 19. Die
Resultierenden dieser an der Mittellagerung wirkenden dynamischen Kräfte neigen
dazu, sich gegenseitig auszugleichen, wenn sie entgegengerichtet sind, und dieser
Fall würde dann vorliegen, wenn der Lagerring 31 bei den verschiedenen Betriebszuständen
der ganzen Antriebswelle in eine günstigste Stellung bewegt wird, was nachstehend
ausführlicher beschrieben wird.
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Man fand, daß die an dem Lagerring 31 angreifenden resultierenden
dynamischen Kräfte, die dazu neigen, den Abschnitt 20 der Antriebswelle und den
benachbarten Abschnitt 21 in Schwingungen zu versetzen, gegenseitig ins Gleichgewicht
gebracht werden können, wenn eine Tieferlegung des Lagerringes 31 erfolgt, sobald
sich die Drehung der ganzen Hinterradachse 15 vergrößert, und daß sich dadurch ein
verhältnismäßig ruhiges Arbeiten der Antriebswelle ergibt. Um dieses zu erreichen,
sind die seitlichen Führungsschienen 27 und 28 in einem Winkel angeordnet, und zwar
so, daß sie nach unten links geneigt sind, wenn man vom hinteren Ende des Fahrzeuges
die Führungsschienen betrachtet, so daß die nach links gerichtete resultierende
horizontale ruhende Kraft an dem Lagerring 31 diesen nach unten hin gegen den Druck
der C-förmigen Feder 38, die anfänglich nur das Gewicht des von dem Lagerring 31
umschlossenen Lagers und den mittleren Abschnitt der ganzen Antriebswelle trug,
verschieben kann. Bei einer Beschleunigung des Fahrzeuges in der Vorwärtsrichtung
ruft die resultierende, an dem Lagerring 31 angreifende ruhende Kraft ein abwärts
gerichtetes Rollen des Lagerringes an der C-förmigen Feder 38 hervor, wobei diese
Bewegung des Lagerringes von der resultierenden horizontalen ruhenden, an dem Lagerring
31 angreifenden Kraft abhängig ist, bis sie durch den unteren Begrenzungsanschlag
37 gestoppt wird.
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Wenn man die Bremsen des Fahrzeuges betätigt, neigt das Ausgleichsgetriebe
19 dazu, sich in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, wie es in
der Fig. 2 dargestellt ist, also in einer Richtung, die der vorerwähnten Richtung,
die sich beim Antrieb des Fahrzeuges von der Antriebsmaschine aus ergibt, entgegengesetzt
ist. Darüber hinaus findet eine übertragung eines Drehmomentes von der Hinterachse
15 her über die gesamte Antriebswelle zurück zur Antriebsmaschine 17 hin statt.
Die resultierende ruhende, an dem Lagerring 31 angreifende Kraft ist deshalb, wenn
man die Fig. 3 betrachtet, von links nach rechts gerichtet. Diese ruhende Kraft
neigt dazu, den Lagerring 31 auf der inneren Führungsfläche 30 der schrägen Führungsschiene
28 nach oben zu schieben. Wenn sie genügend groß ist, verursacht sie durch die Federverlängerung
39 eine Ablenkung des Lagerringes 31 in Richtung auf die innere Führungsfläche 30,
wodurch die Berührung mit der Führungsfläche 30 aufrechterhalten wird. Der obere
Begrenzungsanschlag 36 ist durch seine gebogene Form für eine federnde Aufnahme
des sich beim Bremsen des Fahrzeuges nach oben bewegenden Lagerringes 31 geschaffen,
um das Lager in einer Stellung zu halten, die am besten für eine ruhige Arbeitsweise
der ganzen Antriebswelle unter solchen Arbeitsverhältnissen geeignet ist. Der über
dem Lagerring 31 befindliche Gummiring 35 dämpft die Bewegung gegen den oberen Begrenzungsanschlag
36.
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In einer weiteren Erläuterung der Wirkungsweise dieser Vorrichtung
sei herausgestellt, daß sich das am Wellenabschnitt befestigte Lager mit dem Lagerring
31. innerhalb der seitlichen Führungsschienen 27 und 28 frei bewegen kann, weil
es nicht an irgendeinem Teil des Kraftfahrzeuges fest angeschlossen ist. Die Bewegung
auf einer der seitlichen Führungsschienen, die abhängig ist von der Richtung der
zu dem Zeitpunkt wirkenden waagerechten Kraft, ist rollender Art. Wenn die waagerechte
Kraft in Richtung auf die schräge Führungsschiene 27 angreift, wird unter Druck
eine Berührung zwischen dem Gummiring 35 und einem Punkt auf der Führungsfläche
der C-förmigen Feder 38 hergestellt. Dieser Punkt liegt in dem unteren linken Viertel
des Ringes 35, wenn man durch den Mittelpunkt des Lagerringes 31 eine waagerechte
und eine senkrechte Koordinate zieht. Umgekehrt wird bei einer auf die schräge Führungsschiene
28 gerichteten waagerechten Kraft unter Druck eine Berührung zwischen dem Gummiring
35 und einem Punkt auf der inneren Führungsfläche 30 in dem unteren rechten Viertel
hervorgerufen. Wenn die waagerechte Kraft auf die schräge Führungsschiene 27 gerichtet
ist, rollt das Lager mit dem Lagerring 31 auf der C-förmigen Feder 38 nach unten.
Zwischen dem äußeren Umfang des Gummiringes 35 auf der anderen Seite und der inneren
Führungsfläche 30 der schrägen Führungsschiene 28 tritt ein reibender oder bremsender
Einfluß auf. Umgekehrt tritt bei einer auf die schräge Führungsschiene 28 gerichteten
waagerechten Kraft ein reibender oder bremsender Einfluß zwischen dem äußeren Umfang
der anderen Seite des Ringes 35 und der Führungsfläche der C-förmigen Feder 38 auf.
Dieses rollende Betriebsverhalten zusammen mit den reibenden oder bremsenden Einflüssen
neigt dazu, die Bewegung des Lagers unter dem anfänglich hohen Drehmoment auf der
ganzen Antriebswelle zu verlangsamen, wodurch eine bessere Regelung im Hinblick
auf eine genaue Einstellung für einen ruhigen Arbeitsablauf erzielt wird. Es sei
betont, daß die schrägen Führungsschienen 27 und 28 der U-förmigen Halterung 25
konvergieren, wodurch der Lagerring 31, wenn er nach unten hin auf der C-förmigen
Feder 38 abrollt, einer einklemmenden Wirkung infolge des Konvergierens der schrägen
Führungsschienen 27 und 28 ausgesetzt wird, wodurch eine weitere Verzögerung der
Abwärtsbewegung des Lagerringes hervorgerufen wird, die reibende oder bremsende
Wirkung entsprechend den oben stehenden Ausführungen verstärkt wird, die Schwingkräfte
gedämpft werden und ein Schwingen der Antriebswelle bei Resonanzfrequenzen ausgeschlossen
wird.
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Die zweite Ausführungsart der Halterung für das Lager, wie sie in
der Fig. 4 dargestellt ist, besitzt zwei gebogene, im wesentlichen konzentrische
seitliche Führungsschienen 40 und 41, die auf der Lagerplatte 26 befestigt sind
und, von dem hinteren Teil des Fahrzeuges aus gesehen, schräg nach links unten verlaufend,
in einem solchen gegenseitigen Zwischenraum angebracht sind, daß der Lagerring 31
dazwischen angeordnet werden kann. Die schräge Führungsschiene
40
besitzt eine innere konkave Führungsfläche 42 und die schräge Führungsschiene 41
eine innere konvexe Führungsfläche 43, so daß sich der Lagerring 31 zwischen diesen
beiden Führungsflächen unter dem Einfluß der obenerwähnten resultierenden ruhenden
Kraft auf einem schwach gekrümmten Bogen bewegt.
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Eine Feder 44 ist angeordnet, um anfänglich das Gewicht des Lagers
und des mittleren Abschnittes der gesamten Antriebswelle zu tragen und einen sich
vergrößernden Widerstand auf eine unter dem Einfluß der resultierenden ruhenden
Kraft zustande kommende Abwärtsbewegung des von dem Lagerring 31 umfaßten Lagers
auszuüben, bis diese Bewegung durch einen unteren Begrenzungsanschlag 45, der aus
einem rechteckförmigen Metallblock auf dem unteren Flansch der Lagerplatte 26 gebildet
wird, beendet wird. Auf der Lagerplatte 26 ist weiterhin ein oberer Begrenzungsanschlag
46 in Form eines Winkeleisenstückes angebracht und dafür vorgesehen, eine nach oben
gerichtete Bewegung des Lagerringes 31 zu begrenzen.
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Wenn die an dem Lager angreifende waagerechte ruhende Kraft - vom
hinteren Teil des Fahrzeuges aus gesehen - von rechts nach links gerichtet ist,
ruft die konzentrische Bogenform der inneren Führungsflächen 42 und 43 der jeweiligen
schrägen Führungsschienen 40 und 41 an dem Lager eine abwärts gerichtete Bewegung
längs eines schwachen Bogens hervor. Die Führungsschienen setzen dabei der abwärts
gerichteten Bewegung einen wachsenden Widerstand entgegen und vermehren den bei
Durchbiegung wachsenden Widerstand der Feder 44 noch.
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Die dritte Ausführungsart der Halterung für das Lager, wie sie in
der Fig. 5 gezeigt ist, besitzt ein Paar parallel zueinander auf der Lagerplatte
26 angeordneter schräger Führungsschienen 47 und 48 mit inneren Führungsflächen
49 und 50. Die schrägen Führungsschienen sind - vom hinteren Teil des Fahrzeuges
aus gesehen - nach links unten hin geneigt und mit einem solchen Abstand voneinander
angeordnet, daß das von dem Lagerring 31 umfaßte Lager dazwischen angebracht werden
kann.
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Eine Feder 51 ist angeordnet, um zunächst das Gewicht des Lagers und
des mittleren Abschnittes , der ganzen Antriebswelle zu tragen und um einen anwachsenden
Widerstand gegenüber einer abwärts gerichteten, unter dem Einfluß der obenerwähnten
resultierenden ruhenden Kraft zustande kommenden Bewegung des Lagers auszuüben,
bis dieser Bewegung durch einen unteren Begrenzungsanschlag 52 in Form eines rechteckigen,
am unteren Flansch der Lagerplatte 26 angeordneten Metallblockes Einhalt geboten
wird. An der Lagerplatte 26 ist weiterhin ein oberer Begrenzungsanschlag 53 aus
irgendeinem ; Material angeordnet, um eine aufwärts gerichtete Bewegung des Lagerringes
31 zu begrenzen.
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Diese Ausführungsart ist in jeder Hinsicht der in Fig. 3 gezeigten
Ausführungsart ähnlich, abgesehen davon, daß die Führungsflächen der schrägen Führungsschienen
gerade und nicht wie bei der zweiten Ausführungsart gebogen sind. Die Wirkungsweise
ist ebenso die gleiche, mit der Ausnahme, daß die abwärts gerichtete Bewegung des
Lagers längs einer Geraden verläuft und nicht eines schwach gekrümm- E ten Bogens.
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Die vierte Ausführungsart der Halterung für das Lager, welche in der
Fig. 6 gezeigt wird, ist jener in Fig. 4 gezeigten Ausführungsart ähnlich, unterscheidet
sich jedoch wesentlich im Hinblick auf die Begrenzungsmittel für die Bewegung des
Lagers. Eine U-förmig ausgebildete Halterung 54 für das Lager, die auf der Lagerplatte
26 befestigt ist, besitzt zwei schräge Führungsschienen 55 und 56 mit jeweiligen
aufeinander zuweisenden Führungsflächen 57 und 58. Die Halterung 54 besitzt als
obere Begrenzung für eine Bewegung des Lagers einen nach unten hin vorspringenden
Abschnitt 59.
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Die unteren Begrenzungsmittel für das Lager bestehen aus einem Hebelarm
60, der über einen Bolzen 61 mit seinem einen Ende an der Lagerplatte 26 drehbar
gelagert ist und am anderen Ende über einen Bolzen 63 drehbar mit einer Kolbenstange
62 verbunden ist. Die Kolbenstange 62 trägt an ihrem anderen Ende einen Kolben 64,
der in einem Zylinder 65 läuft, dessen eines Ende geschlossen und an der Lagerplatte
26 über einen Bolzen 66 drehbar befestigt ist. Das verschlossene Ende des Zylinders
65 bildet zusammen mit dem Kolben 64 einen Raum 67. Dieser Raum besitzt ein kleines
Luftloch 68, so daß die ganze Anordnung als ein einseitig wirkender Stoßdämpfer
arbeitet. Zwischen dem offenen Ende des Zylinders 65 und dem Kolben 64 ist eine
Feder 69 eingespannt. Auf dem Hebelarm 60 ist ein Rolle 70 als Übertragungsglied
in bezug auf den Lagerring 31 angebracht. Unterhalb und mit einem gewissen Abstand
zur Rolle 70 ist eine flache Feder 71 auf einem unteren Flansch der Lagerplatte
26 befestigt, die als ein zusätzlicher, federnder Begrenzungsanschlag dient. Die
flache Feder 71 besitzt ein U-förmig abgebogenes Ende 72, das auf dem unteren Flansch
der Lagerplatte 26 ruht.
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Wenn kein Drehmoment übertragen wird, ruht das Lager auf der Rolle
70 und wird zusammen mit dem mittleren Abschnitt der gesamten Antriebswelle von
dem Hebelarm 60 getragen, der von der Feder 69 gehalten wird.
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Wenn das Fahrzeug bei einer Vorwärtsbewegung beschleunigt wird, und
die resultierende ruhende Kraft von rechts nach links gerichtet ist, drückt sie
das Lager zwischen den Begrenzungen der schrägen Führungsschienen 55 und 56 gegen
den Druck der Feder 69 nach unten und ruft eine nach unten gerichtete Bewegung des
Hebelarmes 60 hervor, wodurch die Rolle 70 die flache Feder 71 beaufschlagt und
dabei die zweite Stufe eines Widerstandes gegen die abwärts gerichtete Bewegung
des Lagers auslöst. Bei Verminderung des Drehmomentes während des Fahrens infolge
eines Wechsels des Beschleunigungszustandes auf einen Wert für eine gleichbleibende
Reisegeschwindigkeit können die Federn 69 und 71 infolge der verminderten, von rechts
nach links gerichteten ruhenden Kraft das Lager nach oben in eine neue Stellung
drücken. Sowohl während der abwärts gerichteten als auch während der nach oben gerichteten
Verschiebung des Lagers rollt der Gummiring entweder auf der inneren Führungsfläche
57 oder der inneren Führungsfläche 58 der Führungsschiene 55 bzw. 56. Angenommen,
das Lager befände sich in der obenerwähnten zweiten Stufe unter Berührung des Gummiringes
35 mit der Rolle 70, dann dreht sich die Rolle 70 während einer solchen nach oben
oder nach unten gerichteten Bewegung des Lagers entweder auf dem Gummiring 35 oder
auf der flachen Feder 71, indem es dabei einen hemmenden oder reibenden Einfluß
auf den anderen Teil ausübt und
eine Reibungsdämpfung in bezug auf
die Bewegung des Lagers erzeugt.
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Der Gummiring 35 wird auf der inneren Führungsfläche 57 oder auf der
inneren Führungsfläche 58 eingedrückt. Dieses ruft ebenfalls eine Dämpfung hervor.
Beide dieser dämpfenden Einflüsse unterstützen die Unterbindung von Schwingungserscheinungen
und Resonanzschwingungen der gesamten Antriebswelle. Wenn das Fahrzeug gebremst
wird oder rückwärts fährt, ist die ruhende Kraft von links nach rechts gerichtet.
Das Lager bewegt sich dann infolge der waagerechten ruhenden Kraft, welche den Druck
der Federn 69 und 71 noch vergrößert, auf der Führungsfläche 58 so nach oben, daß
es schließlich den Begrenzungsanschlagabschnitt 59 beaufschlagt. Der mit dem geschlossenen
Ende des Zylinders 65 zusammenarbeitende Kolben 64 drückt die in dem Zylinder eingeschlossene
Luft so zusammen, daß eine rückdrehende Bewegung des Hebelarmes 60 durch ein allmähliches
Ausströmen der in dem Zylinder 65 befindlichen Luft verzögert wird. Der einseitig
wirkende Stoßdämpfer hemmt somit ein Schlagen und Schwingungserscheinungen der ganzen
Antriebswelle bei Resonanzfrequenzen. Die einseitige Wirkungsweise des Stoßdämpfers
ergibt sich aus der Wirkungsweise des Kolbens 64, um dessen Rand Luft herumströmen
kann, wenn er sich nach unten bewegt, um dessen Rand jedoch infolge der Art seiner
Dichtung keine Luft herumströmen kann, wenn er einen aufwärts gerichteten Hub ausführt.
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Es sei darauf verwiesen, daß sich das U-förmig ausgebildete Ende 72
der Feder 71 nicht unter Spannung befindet, da es nicht auf dem unteren Flansch
der Lagerplatte 26 aufliegt. Wenn sich das Lager mit dem Lagerring 31 genügend weit
nach unten bewegt, beaufschlagt das Ende 72 der Feder 71 den unteren Flansch der
Lagerplatte 26. Dann bildet die Feder 71 die dritte Stufe eines der Abwärtsbewegung
des Lagers entgegengerichteten, anwachsenden Widerstandes. Die Reibung des Federendes
72 auf dem unteren Flansch der Lagerplatte 26 ergibt eine weitere Dämpfung.
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Die in einem Fahrzeug mit einer Antriebswelle, in der sich drei Universalgelenke
befinden, eingebaute Vorrichtung wirkt bei allen Fahrbedingungen vorteilhafterweise
so, daß sie eine ruhige Arbeitsweise der ganzen Antriebswelle zu allen Zeit hervorruft,
unabhängig davon, ob ein Drehmoment von der Antriebsmaschine oder von den Bremsen
ausgeht, und unabhängig von der Veränderung der Winkel an den Universalgelenken.
Wie bereits oben erwähnt, sind zwei verschiedene Arten von resultierenden Kräften,
welche durch die Bewegung der ganzen Antriebswelle erzeugt werden, nämlich die ruhenden
und dynamischen, an dem vom Lagerring 31 umfaßten Lager vorhanden. Die resultierende
ruhende Kraft ist im wesentlichen waagerecht und bei der besonderen, in Fig. 2 dargestellten
Neigung der Antriebsmaschine 17, des Getriebes 18 und des gedrehten Ausgleichsgetriebes
19, bezogen auf die Fig. 3 bis 6, von rechts nach links gerichtet. Die resultierende
ruhende Kraft wächst mit dem von der Antriebswelle übertragenen Drehmoment und mit
der Neigung, die das Ausgleichsgetriebe 19 bei einem anwachsenden Drehmoment einnimmt.
Die resultierenden beweglichen Kräfte greifen in verschiedenen Richtungen und Schwingungen
an und verursachen Schwingungserscheinungen des Fahrzeuges, die im allgemeinen die
ruhenden Kräfte vergrößern. Um eine ruhige Arbeitsweise der ganzen Antriebswelle
auch bei Veränderungen der Größe des Drehmomentes und der Winkel in den Universalgelenken
aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, daß sich die resultierenden beweglichen Kräfte
im wesentlichen gegenseitig aufheben. Dieses wird dadurch erzielt, daß man die resultierende
ruhende Kraft zwingt, an dem von dem Lagerring 31 umfaßten Lager so anzugreifen,
daß sie es nach unten hin zwischen den sich gegenüberliegenden schrägen Führungsschienen
gegen die Einwirkung der Federvorrichtung versetzt.
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Die geneigten Führungsschienen sind im Gegensatz zu anderen Vorrichtungen
zum Herunterdrücken des Lagers durch eine sich vergrößernde ruhende Kraft vorzugsweise
vollwandig und in der Herstellung wirtschaftlich. Die schrägen Führungsschienen
können auch so angeordnet werden, daß sie einen dämpfenden Einfluß auf das Lager
ausüben und Schwingungserscheinungen bei Resonanzfrequenzen der ganzen Antriebswelle
entgegenwirken.
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Es sei betont, daß die Erfindung nicht durch die gezeigten und beschriebenen
besonderen Arten der Ausführung und Anordnung, sondern nur den Schutzumfang der
Ansprüche begrenzt ist und daß daher zahlreiche Veränderungen getroffen werden können,
ohne sich dabei von den wesentlichen Merkmalen der Erfindung zu entfernen.