DE1202589B - Homokinetisches Wellengelenk - Google Patents

Description

• Homokinetisches Wellengelenk Die Erfindung bezieht sich auf ein homokinetisches Wellengelenk, bestehend aus einem Antriebs-und einem Abtriebsteil, die miteinander bewegungsschlüssig über scharnierartig ausgebildete, über den Umfang verteilte und mit ihren freien Ende an den An- bzw. Abtriebsteil drehbeweglich angeschlossene Lenkerpaare gekoppelt sind.
• Bei bekannten Wellengelenken dieser Art erfolgt die kinematische Kopplung zwischen An- und Ab- trieb über Kugeln, deren Mittelpunkte von der Halbierungsebene des Winkels zwischen den Wellenachsen gehalten werden, wobei jede der Kugeln in je eine Rille der Gelenkhälfte eingreift. Der besondere Nachteil dieser sich nicht selbst zentrierenden Gelenke besteht darin, daß sie während des Betriebes erhebliche Unwuchten erzeugen und daher eine gleichförmige Bewegungsübertragung nicht gestatten. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurden verschiedentlich besondere Vorkehrungen getroffen, mit deren Hilfe eine winkelgetreue übertragung der Bewegung möglich ist. Bei einem bekannten Gelenk besteht diese Hilfsmaßnahme aus der Anordnung zweier Kurbeln, durch die zusätzlich zu den Gelenkgliedern eine Verbindung zwischen den beiden Wellen mittels eines im Mittelpunkt des Wellengelenks liegenden Kurbelgelenks herstellbar ist.
• Wieder eine andere Maßnahme besteht aus zwei übereinandergreifenden, gegenseitig beweglichen Kugelschalen, von denen jede Schalenhälfte mit einer der beiden Wellen starr verbunden ist.
• Außer den mit dieser zusätzlichen Zentriereinrichtung ausgestatteten bekannten Wellengelenken gibt es solche, bei denen die Zentrierorgane als Kugelgelenke ausgebildet sind. Diese zusätzlichen Maßnahmen zur Selbstzentrierung des Gelenks beeinflussen nachteilig den Herstellungspreis und bewirken infolge des komplizierten Aufbaues der Gelenke auch eine wesentliche Verkürzung der Lebensdauer.
• Den zuletzt genannten Wellengelenken entspricht auch ein bekanntes Kreuzgelenk mit einem im Schnittpunkt der Wellenachsen liegenden Kugelgelenk und seitlichen Kugelgelenken, die von gleich langen Gelenkarme.-ti getragen werden, die an den zu verbindenden Wellen angelenkt sind, wobei die Drehachsen der Gelenkarme an den Wellen die Achsen dieser Wellen senkrecht schneiden. Der einzige Vorteil dieses bekannten Gelenks besteht darin, daß es einen großen Winkelausschlag beider Wellen zueinander ermöglicht. Diesem Vorteil steht das zusätzlich als Zentrierorgan dienende Kugelgelenk als Nachteil entgegen, ferner werden durch die Sperrigkeit der Gelenkarme große Massen bei der übertragung des Drehmomentes bewegt, welche auf die wenigen Lagerstellen im Sinne eines hohen spezifischen Lagerdruckes einwirken, durch den die Lebensdauer des Gelenks nachteilig beeinflußt wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung dieser verschiedenen Nachteile ein selbstzentrierendes Wellengelenk zu schaffen, das bei kleinen Abmessungen vergleichsweise hohe Drehmomente übertragen kann, ohne daß bei überlastungen ein Verkeilen eintritt, und das auf Grund seines einfachen Aufbaues nicht nur billig in der Herstellung, sondern auch durch seine Robustheit eine lange Lebensdauer hat.
• Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drehachsen sämtlicher Gelenkglieder sich im Zentrum eines Wellengelenks schneiden. Die Verbindung zwischen dem An- und Abtriebsteil besteht aus mehreren Lenkerpaaren, von denen das einzelne Gelenkglied in einem der beiden Triebteile drehbeweglich gelagert ist und beide Glieder eines Paares drehbeweglich miteinander gekoppelt sind. Für jedes Lenkerpaar werden somit drei Drehachsen benötigt, die ausnahmslos sich im Zentrum des Wellengelenks schneiden, und zwar ohne Rücksicht auf den Beugewinkel der Triebteile zueinander. Dabei kann die Anordnung so getroffen werden, daß je zwei einander benachbarte Lenkerpaare zu einem Gelenkviereck gekoppelt sind. Auch können die Lenkerpaare von Zone zu Zone entgegengesetzt gerichtet sein.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß zwischen den Enden der An- und Abtriebswelle eine kugelgelenkartige Verbindung zur Aufnahme von axial gerichteten Kräften im Gelenkmittelpunkt vorgesehen ist.
• Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in denen ein Ausführungsbeispiel des homokinetischen Wellengelenks veranschaulicht ist. F i g. 1 zeigt eine schaubildliche Darstellung eines Gelenks mit zu Gelenkvierecken gekoppelten Lenkerpaaren im ungebeugten Zustand des Gelenks; F i g. 2 stellt das in F i g. 1 gezeigte Gelenk dar, jedoch im gebeugten Zustand, zum Teil im Schnitt; F i g. 3 zeigt das Gelenk im Schnitt nach der Linie A-B in F i g. 1; F i g. 4 zeigt das Gelenk im Schnitt nach der Linie C-D in F i g. 2; F i g. 5 zeigt einen Ausschnitt des Gelenks mit einem in die Zeichnungsebene aufgeklappten Lenkerpaar.
• Bei dem Wellengelenk ist der Antriebsteil 1 mit dem Abtriebsteil 2 über den Umfang verteilte und mit ihren freien Enden an den An- und Abtriebsteil drehbeweglich angeschlossene Lenkerpaare 17, 17', 18, 18" gekoppelt. Die Lenkerpaare sind mittels Schamierbolzen 20, 22 miteinander verbunden, deren Drehachsen30,31,32 sich im Zentrum15 des Wellengelenks schneiden. Dem mittleren Scharnierbolzen20 kann ein U-förmiger Führungsring23 zugeordnet sein, der die an den überstehenden Enden der Scharnierbolzen20 angeordneten Rollen33 käfigartig umschließt. Andererseits besteht die Mög- lichkeit, daß die Scharnierbolzen über Zwischenelemente, wie Rollkörper, Gleitsteine u. dgl. mit dem Führungsring zusammenwirken.
• In F i g. 5 ist ein einzelnes Lenkerpaar 17, 17' dargestellt, das in die Zeichenebene aufgeklappt ist. Hierin sind die auf den Gelenkmittelpunkt 15 zeigenden Drehachsen 30, 31, 32 der Scharnierbolzen 20, 22 deutlich erkennbar.
• Die Lenkerpaare sind von Zone zu Zone entgegengesetzt gerichtet.
• Es sind vielerlei Abwandlungen im Aufbau des Gelenks möglich. So könnte man beispielsweise auf den Führungsring 23 und die Rollen 33 verzichten, sofern die An- und Abtriebsteile 1 und 2 in einem Gehäuse gelagert und demzufolge in axialer Richtung in bekannter Weise fixiert sind, wie das unter anderem bei Vorderradantrieben in geschlossenen Achsgehäusen bei gewissen Fahrzeugtypen üblich ist. Ebenso könnte man auf den Führungsring 23 dann verzichten, wenn die freien Enden der An- und Abtriebswelle 1 und 2 im Gelenkmittelpunkt 15 über eine kugelgelenkartige Verbindung gekuppelt und damit in der Lage sind, die auftretenden Zug- und Druckkräfte abzufangen und während der Drehung des Gelenks axiale Bewegungen der An- und Abtriebsteile 1 und 2 zu verhindern.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Homokinetisches Wellengelenk, bestehend aus einem Antriebs- und einem Abtriebsteil, die miteinander bewegungsschlüssig über scharnierartig ausgebildete, über den Umfang verteilte und mit ihren freien Enden an den An- bzw. Abtriebsteil drehbeweglich angeschlossene Lenkerpaare gekoppelt sind, dadurch gekennzeichn e t, daß die Drehachsen (30, 31, 32) sämtlicher Gelenkglieder (17, 17', 18, 18') sich im Zentrum (15) des Wellengelenks schneiden.
2. 2. Wellengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei einander benachbarte Lenkerpaare (17, 17' und 18, 18') zu einem Gelenkviereck gekoppelt sind. 3. Wellengelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkerpaare (17, 17' und 18, 18') von Zone zu Zone entgegengesetzt gerichtet sind. 4. Wellengelenk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden der An- und Abtriebswelle (1 und 2) eine kugelgelenkartige Verbindung zur Aufnahme von axial gerichteten Kräften im Gelenkmittelpunkt vorgesehen ist. 5. Wellengelenk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den mittleren Scharnierbolzen (20) der Lenkerpaare (17, 17' und 18, 18') Führungsmittel (23, 33) zugeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 379 788, 649 018, 875 597; schweizerische Patentschrift Nr. 293 756; französische Patentschriften Nr. 787 925, 1177 883; USA.-Patentschriften Nr. 1342 300, 2 902 843.