DE2135909A1

DE2135909A1 - Gelenkwelle zum antrieb von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2135909A1
Application number: DE19712135909
Authority: DE
Inventors: Johann Lippmann; Erich Stotz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1971-07-17
Filing date: 1971-07-17
Publication date: 1973-01-25
Also published as: DE2135909B2; FR2146730A5; DE2135909C3

Description

Dr.-lng. h.c. F. PORSCHE KG - 7 STUTTGART-ZUFFENHAUSEN · PORSCHESTRASSE 42

Gelenkwelle zum Antrieb von Kraftfahrzeugen P 93

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkwelle zum Antrieb von Kraftfahrzeugen, die eine Rohrwelle umfaßt, an deren Enden Aufnahmebereiche für Gelenke vorgesehen sind.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer vorteilhaft ausgestalteten Gelenkwelle zum Antrieb von Kraftfahrzeugen.

Es sind Gelenkwellen zum Antrieb von Kraftfahrzeugen bekannt (Zeitschrift "Automobile Engineer", Juli I969, Seite 290), bei denen die eigentliche Welle aus Vollmaterial hergestellt ist. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß eine Welle dieser Art ein hohes Gewicht verursacht, wodurch die ungefederten Massen, welche für eine gute Federung des Kraftfahrzeuges klein gehalten werden sollen, groß werden.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist eine rohrförmige Antriebswelle vorgeschlagen worden (DT-PS 953 911)j die über ihre gesamte Länge ein konstantes Dreh-Widerstandsmoment aufweistBei solchen Rohrwellen wird jedoch z«r Übertragung von hohen Drehmomenten der Außendurchmesser des Rohres derart groß, daß der Vorteil, der hinsichtlich des niederen Gewichtes gegenüber Wellen aus Vollmaterial entsteht durch den Nachteil erkauft wird, daß die Welle größer dimensionierte Gelenke und damit mehr Raum beansprucht.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine leichtgewichtige Gelenkwelle für Fahrzeuge eingangs genannter Bauart zu schaffen, die bei räumlich günstiger Gestaltung hohe Drehmomente übertragen kann.

ORIGINAL INSPECTED

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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Rohrwelle in den Aufnahmebereichen ein größeres Dreh-Widerstandsmoment aufweist als in einem sich zwischen den Gelenken erstreckenden Rohrabschnitt. Hierzu ist es von Vorteil, wenn die Wandstärke der Rohrwelle in den Aufnahmebereichen größer ist als im Rohrabschnitt. Zwischen den Aufnahmebereichen und dem Rohrabschnitt verlaufen Querschnittsübergänge, die vorzugsweise außerhalb der Aufnahmebereiche angeordnet sind. Es ist von Vorteil, wenn jeder Querschnittsübergang durch zwei aneinan-r der gesetzte Radien gebildet wird. Der in den Aufnahmebereich einlaufende Radius des Querschhittsüberganges ist vorzugsweise kleiner als der Radius, der in den Rohrabschnitt übergeht. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Verhältnis der Dreh-Widerstandsmomente des Rohrabschnittes und- jedes Aufnahmebereiches ungefähr 1:3j4. Dazu ist es von Vorteil, wenn das Längenverhältnis des Aufnahmebereiches und des Rohrabschnittes etwa 1:4,4 beträgt. Außerdem ist es von Vorteil, wenn die Rohrwelle über ihre gesamte Länge einen im wesentlichen konstanten Außendurchmesser aufweist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß eina leichtgewichtige Rohrwelle geschaffen ist, die eina den auftretenden Belastungen entsprechende Dreh-Widerstandsmomentenauslegung aufweist und dabei mit einem dem Konstruktionsaufwand nicht nachteilig beeinflussenden Außendurchmesser versehen sein kann. Die Wandstärke der Rohrwelle ist hierzu in den Aufnahmebereichen der Gelenke größer als im zwischen diesen liegenden Rohrabschnitt, wodurch eine einfache und funktionsgerechte Dimensionierung der Welle erreicht wird. Die Anordnung der Querschnittsübergänge und ihre Ausbildung gewährleisten, daß die Drehmomente wirkungsvoll aufgenommen und übertragen werden. Durch das angegebene Verhältnis" der Dreh-Widerstandsmomente des Rohrabschnittes und jedes Aufnähmeabschnittes sowie das Längenverhältnis des Aufnahmebereiches und des Rohrabschnittes kann die Rohrwelle in vorteilhafter Weise ausgelegt werden. Bei einem konstanten

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Außendurchmesser der Rohrwelle ist dieselbe günstig ausgestaltet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gelenkwelle dargestellt, die im folgenden beschrieben wird.

Die Gelenkwelle 1 umfaßt eine Rohrwelle 2, die an ihren Enden GIeichlaufgelenke 3, 4 aufweist. Die Gleichlaufgelenke 3, 4 sind über Aufnahmebereiche 5, 6 der Rohrwelle 2 geschoben, wobei jedes Gleichlaufgelenk 3 unter Zwischenschaltung von Teilen 7* 8 an einem Kragen 9 der Rohrwelle 2 zur Anlage gebracht ist. Die Aufnahmebereiche 5, 6 sind mit angedeuteten Verzahnungen versehen, die im Eingriff mit den Gleichlaufgelenken sind und zur Drehsicherung derselben dienen. Zur Axialsicherung des Gleichlaufgelenkes 3 ist ein Sicherungselement 10 vorgesehen, das in einer Rille 11 der Rohrwelle 2 angeordnet ist. Mit dem Gleichlaufgelenk verbunden ist eine Halteeinrichtung 12 für eine Manschette 13, die über einen Ansatz l4 mit der Rohrwelle 2 verbunden ist. Außerdem sind Öffnungen 15, l6 der Rohrwelle 2 an Stirnseiten 17, 18 mit eingepreßten Schließelementen 19 versehen.

Zur Übertragung von hohen Drehmomenten und dabei vorteilhaftem Außendurchmesser der Rohrwelle 2 ist ihr Dreh-Widerstandsmoment in den Aufnahmebereichen 5* 6 der Gleichlaufgelenke 3, 4 größer als in einem Rohrabschnitt 20, der sich zwischen den Aufnahmebereichen 5, 6 bzw. den Gleichlaufgelenken 3, 4 erstreckt. Hierzu ist die Wandstärke "X" der Rohrwelle 2 im Aufnahmebereich 6 größer als die Wandstärke "Y" im Rohrabschnitt 20. Zwischen den Aufnahmebereichen 5* β und dem Rohrabschnitt 20 verlaufen an der Innenseite 21 der Rohrwelle 2 Querschnittsübergänge 22, 23. Jeder Querschnittsübergang 23 ist außerhalb der Aufnahmebereiche 6 vorzugsweise in der Nähe einer Begrenzungsebene Z-Z des Gleichlaufgelenkes 4 vorgesehen, die der Rohrwelle 2 zugekehrt und lotrecht zur Längs-

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mittelachse derselben verläuft.

Der Querschnittsübergang 2.5 wird durch zwei aneinander gesetzte Radien A und B gebildet, wovon der in den Aufnahmebereich 6 einlaufende Radius A kleiner ist als der Radius B, der in den Rohrabschnitt 20 übergeht. An der Außenseite 24 der Rohrwelle- 2 ist im Bereich des Kragens 9 eine Einschnürung 25 vorgesehen, wodurch eine günstige Spannungsverteilung bei Belastung der Rohrwelle 2 erzielt wird.

Wird die Rohrwelle so ausgelegt, daß das Verhältnis der Dreh-Widerstandsmomente des Rohrabschnittes 20 und jedes Aufnahmebereiches β etwa 1:3*4 isti und daß das Längenverhältnis des Aufnahmebereiches 2 und des Rohrabschnittes 20 1:4,4 beträgt, so werden die bei einem leistungsstarken Kraftfahrzeug auftretenden Drehmomente gut übertragen.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, so kann die Rohrwelle auch im Bereich der Gelenke im Durchmesser größer dimensioniert sein als im Rohrabschnitt.

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Claims

Schutzreohtsansprüche P 93

\ 1. ^Gelenkwelle zum Antrieb von Kraftfahrzeugen, die eine Romrwelle umfaßt, an deren Enden Aufnahmebereiche für Gelenke vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwelle (2) in den Aufnahmebereichen (5, 6) der Gelenke (3, 4) ein größeres Dreh-Widerstandsmoment aufweist als in einem sieh zwischen den Gelenken erstreckenden Rohrabschnitt (20).
2. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Rohrwelle (2) in den Aufnahmebereichen (5, 6) größer ist als im Rohrabschnitt (20).
3. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Aufnahmebereichen (5, 6) und dem Rohrabschnitt (20) Querschnittsübergänge (22, 23) verlaufen, die außerhalb der Aufnahmebereiche angeordnet sind.
4. Gelenkwelle nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß jeder Querschnittsübergang (23) durch zwei aneinander gesetzte Radien (A, B) gebildet wird.
5· Gelenkwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Aufnahmebereich (6) einlaufende Radius (A) des Querschnittsüberganges (23) kleiner ist als der Radius (B), der in den Rohrabschnitt (20) übergeht.
6. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Dreh-Widerstandsmomente des Rohrabschnittes (20) und jedes Aufnahmebereiches (5) etwa 1:3,4-

jl· ist.
7. Gelenkwelle nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Längenverhältnis des Aufnahmebereiches (5) und des Rohr ab schnitte s ('2O) etwa 1:4,4 beträgt.

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8. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwelle (2) über ihre gesamte Länge einen im wesentlichen konstanten Außendurchmesser aufweist.

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