DE2057697A1 - Gelenkwellenanschluss - Google Patents

Description

• Gelenkwellenanschluß Die Erfindung bezieht sich auf einen Gelenkwellenanschluß an Brennkraftmaechinen insbesondere für einen Antrieb mit einem hydrodynamischen Getriebe, bei dem ein Ende der Gelenkwelle über eine drehelastische Kupplung mit dem Schwungrad der Brennkraftmaschine verbunden ist. Gelenkwellen werden an Verbrennungsmotoren in der Regel unter Zwischenschaltung einer drehelastischen Kupplung angeschlossen. Die handelsüblichen Ausführungen drehelastischer Kupplungen und Gelenkwellen ergeben eine große Baulänge, so daß der Abstand vom letzten gurbelwellenlager bis zum Gelenkkopf und damit das entsprechende Biegemoment sehr groß sind. Außerdem wird der Beugewinkel der Gelenkwelle unnötig groß.
• Es ist ein Gelenkwellenanschluß bekannt (brit. Patentschrift 683 833), bei dem der Gelenkwellenkopf von einem drehelastischen Element umgeben ist, über daß das Drehmoment von dem antreibenden Teil zu dem getriebenen Teil übertragen wird.
• Die kürzere Bauweise wird erkauft durch einen komplizierten Aufbau, insbesondere in bezug auf die Verbindung zwischen dem Gelenkwellenkopf und dem drehelastischen Element. Ferner ist die Abetimmung des drehelastischen Elementes, das hier als gummielastischer Körper ausgebildet ist, auf die Betriebsbedingungen des Antriebes sehr schwierig, da es nicht nur für ein mittleres Drehmoment der Brennkraftmaschine, sondern für die vielfach höheren Wechselmomente im Resonanzbereich bei niedrigeren Drehzahlen ausgelegt werden muß.
• Es ist ferner eine Fliehkraftkupplung bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 002 994), bei der auf der getriebenen Welle ein Trommelgehäuse vorgesehen ist und auf der treibenden Welle Reibbacken federnd gelagert sind, wobei die Federn der Reibbacke aus einem elastischen Werkstoff, wie Gummi und dergleichen, bestehen. Die Reibbacke sind mit geringem radialen Spiel, das durch die Fliehkraft unter Dehnung der gummielastischen Federn überbrückt wird, zum Trommelgehäuse gelagert. Die an den Gummifedern grenzenden Haftflächen bilden mit der durch den Reibbackenumfang gehenden Tangente einen spitzen Winkel, wodurch eine Schubdruck-Beanspruchung der Gummifedern beim Fassen der Kupplung erreicht wird. Bei Leerlauf sind die Reibbacken von dem Trommelgehäuse gelöst, während beim Steigen der Umdrehungszahl die Fliehkraft unter Beanspruchung der Gummifedern auf Zug und Schub das Anlegen der Reibbacke an das Trommelgehäuse bewirkt. Durch den spitzen Winkel wird die Anpreßkraft der Reibbacken an das Trommelgehäuse mit zunehmendem Drehmoment stärker. So können bei verhältnismäßig kleinen Abmessungen große Kräfte schlupffrei übertragen werden. Die Fliehkraftkupplung ist jedoch zur Aufnahme großer Wechselmomente nicht geeignet, da sie sich in den beiden Drehrichtungen unterschiedlich verhält. Besonders in der einen Drehrichtung, in der große Kräfte übertragen werden können, ist es leicht möglich, daß die Gummifedern überbeansprucht werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gelenkwellenanschluß zu schaffen, der ein möglichst geringes Biegemoment auf die Kurbelwelle ausübt, eine gedrängte Bauweise zuläßt, eine hohe Lebensdauer aufweist und die nachteiligen Folgen größerer Wechselmomente ausschließt.
• Diese Aufgabe wird bei einem Gelenkwellenanschluß der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß in einer koaxialen Ausnehmung des Schwungrades die drehelastische Fliehkraftkupplung angeordnet ist deren innerer am Schwungrad befestigter Ring am äußeren Umfang gummielastische ELePiente trägt die ihrerseits an ihrem äußeren Umfang kreisbogenförmige mit einem Reibbelag versehene Backen aufweist, die unter der Vorspannung der gummielastisohen Elemente und unter Einwirkung der Fliehkraft an einem äußeren Sekundärteil anliegen, das mit einem stirnseitigen Schild an einer im Schwungrad zentrierten Nabe befestigt ist, wobei in die Nabe das eine Ende der Gelenkwelle mit einem Gelenkkopf eingesetzt ist der ein das Gelenk umgebendes, zylindrisches Außenteil aufweist.
• Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Gelenkwellenanschlusses wird der Abstand von dem letzten Kurbelwellenlager bis zum Gelenkkopf auf ein Minimum reduziert. Die vom Gelenkwellenkopf auf die Kurbelwelle ausgeübten Biegemomente sind daher äußerst gering. Ferner erreicht man durch die dem Gelenkwellenkopi umschließende drehelastische Rutschkupplung das Drehmomentspitzen abgebaut werden, indem der Reibbelag bei Überschreiten eines zulässigen Grenzwertes auf dem äußeren Sekundärteil rutscht. Die Anpreßkraft und damit die Größe des übertragbaren Drehmoments wächst mit der Drehzahl, nicht aber mit dem Drehmoment.
• Die gummielastischen Elemente werden so ausgelegt, daß die drehelastische Kupplung ein mittleres Drehmoment der Brennkraftmaschine überträgt, jedoch bei Drehmomentspitzen, wie sie vielfach infolge höherer Wechselmomente im Resonanzbereich bei niedrigeren Drehzahlen auftreten, rutscht. Dadurch wird die Beanspruchung der gummielastischen Elemente sowie der übrigen Antriebsteile wesentlich herabgesetzt und die Betriebssicherheit und Standfestigkeit des Gelenkwellenanschlusses wesentlich verbessert.
• Um Toleranzfehler und ungewollte Änderungen der gummielastischen Elemente während des Betriebes auszugleichen, wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeachlagen, daß die Backen in Umfangsrichtung durch Metallfederelementeverbunden sind. Dadurch wird auf die Gummifederelementewährend ihrer gesamten Laufzeit ein annähernd gleicher Druck durch die Metallfederelemente ausgeübt. Die Metallfederelemente können in blicher Weise als Schraubenfedern-Biegefedern usw. ausgebildet sein.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
• Abb. 1 zeigt einen teilweisen Iängsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Gelenkwellenanschluß.
• Abb. 2 zeigt in perspektivischer Explosionsdarstellung die Einzelteile des erfindungsgemäßen Gelenkwellenanschlusses.
• An einer Abtriebswelle 1 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine ist ein Schwungrad 2 mit einem Anlasserzahnkranz 3 befestigt. In einer koaxialen Ausnehmung 4 des Schwungrades 2 ist eine drehelastische Fliehkraftkupplung angeordnet, deren innerer am Schwungrad 2 befestigter Ring 5 am äußeren Umfang gummielastische Elemente 6 trägt, die ihrerseits an ihrem äußeren Umfang kreisbogenförmige, mit einem Reibbelag 7 versehene Backen 8 aufweist. Diese liegen unter der Vorspannung der gummielastischen Elemente 6 und unter Einwirkung der Fliehkraft an einem äußeren Sekundärteil 9 an, das mit einem atirnseitigen Schild 10 an einer im Schwungrad 2 zentrierten Nabe 11 befestigt ist, die außen mittels geteilter lagerschalen 12 im Ring 5 gelagert ist. In die Nabe 11 ist das eine Ende der Gelenkwelle mit einem Gelenkkopf 13 eingesetzt, der ein das Gelenk 14 umgebendes zylindrisches Außenteil 15 aufweist. Ferner sind ein Anlaufring mit 16 und Befestigungsschrauben mit 17, 18 und 19 bezeichnet.
• Wie aus Abb. 2 hervorgeht, sind die Backen 8 in Umfangsrichtung durch Metallfederelemente 20 verbunden.

Claims (3)

I>atentansprüche:

1. Gelenkwellenanschluß an Brennkraftuiaschinen, insbesondere für einen Antrieb mit einem hydrodynamischen Getriebe, bei dem ein Ende der Gelenkwelle über eine drehelastische Kupplung mit dem Sohwungrad der Brennkraftmaschine verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer koaxialen Ausnehmung (4) des Schwungrades (2) die drehelastische Fliehkraftkupplung angeordnet ist, deren innerer, am Schwungrad (2) befestigter Ring (5) am äußeren Umfang gummielastische Elemente (6) trägt, die ihrerseits an ihrem äußeren Umfang kreisbogenförmige, mit einem Reibbelag (7) versehene Backen (8) aufweist, die unter der Vorspannung der gummielastischen Elemente (6) und unter Einwirkung der Fliehkraft an einem äußeren Sekundärteil (9) anliegen, das mit einem stirneeitigen Schild (10) an einer im Schwungrad (2) zentrierten Nabe (11) befestigt ist, wobei in die Nabe (11) das eine Ende der Gelenkwelle mit einem Gelenkkopf ein gesetzt ist, der ein das Gelenk (12) umgebendes, zylindrisches Außenteil (13) aufweist.

2. Geleakwellenans chluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (8) in Umfangsrichtung durch Metallfederelemente (14) verbunden sind.

3. Gelenkwellenanschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (11) mittels einer geteilten lagerschale (12) in dem Ring (5) gelagert ist.