DE2135909C3

DE2135909C3 - Gelenkwelle zum Antrieb von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2135909C3
Application number: DE19712135909
Authority: DE
Inventors: Johann 7257 Ditzingen Lippmann; Erich 7053 Rommelshausen 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: 1978-06-29
Also published as: DE2135909B2; DE2135909A1; FR2146730A5

Description

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

An Gelenkwellen dieser Gattung, die mit Gleichlaufgelenken versehen sind, werden die Forderungen gestellt, daß sie leichtgewichtig sind und hohe Dreh- γ, momente übertragen können. Dabei soll aber vermieden werden, daß der Durchmesser der Gelenkwellen, insbesondere im Bereich der Gelenke vergrößert wird, denn dies würde größer dimensionierte Gelenke nach sich ziehen, was nicht nur einen gewichtserhöhenden Einfluß hätte, sondern auch die ohnehin promblemreichc Unterbringung dieser Orlenke am Radträgci, bedingt durch den dort zumeist nur beschränkt vorhandenen Bauraum, erschweren würde.

Es ist bekannt (DT-OS 1 809929), den Endbereich _b5 einer rohrförmigen Achswelle, an den ein Flansch zur Befestigung am Radträger bzw. ein Gabelkopf für die Bildungeines Kardangelenkes angeformt ist, zu verschließen, so daß die Achswelle an diesem Endbereich einen Querschnitt aus Vollmaterial aufweist. Diese Achswelle leistet daher keinen Beitrag zur Gewichtserleichterung. Auch gibt dicbc Welle durch die Flansch- bzw. Gabelkopfanformung keinen Hinweis, wie Gelenkwellen mit Gleichlaufgelenken im Bereich dieser Gelenke bei geringem Raumbedarf günstig dimensioniert werden sollen.

Darüber hinaus ist auch schon eine Kardanwelle vorgeschlagen worden (Zeitschrift »Revue technique automobile«, Juni 1960, Seite 75), die einen Rohrabschnitt umfaßt, der auf dereinen Seite über eine Welle aus Vollmaterial geschoben ist, was sich ebenfalls gewichtserhöhend auswirkt. Die andere Seite ist mit einem Rohrstück versehen, das in einem Ausführungsbeispiel nach Art einer Muffe über den Rohrabschnitt geschoben ist und im anderen Ausführungsbeispiel mit einem Ansatz in den Rohrabschnitt hineinragt. Beide Rohrstücke sind nicht an Gleichlaufgelenke angeschlossen, weshalb sie zur Übertragung von entsprechend hohen Drehmomenten im Durchmesser weitgehend frei dimensionierbar sind und daher zu der eingangs aufgezeigten Problematik keinen Rat vermitteln können.

Außerdem ist es bekannt (DT-AS 1 910284), eine Gelenkwelle, die Kreuzgelenke aufweist mit gegeneinander verschiebbaren keilverzahnten Gelenkwellenabschnitten zu versehen. Auch hierbei wird die Dimensionierung im Bereich der Gelenkwellenabschnitte nicht durch die Größe vorhandener Gleichlaufgelenke beeinträchtigt.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine leichtgewichtige Gelenkwelle der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei räumlich günstiger Gestaltung, d. h. ohne Änderung der bisherigen Gelenke hohe Drehmomente übertragen kann.

Dies wird nach der Erfindung durch die Kombination folgender einzeln zum Teil bekannter Merkmale erzielt;

a) die Rohrwelle ist über ihre Gesamtlänge, einschlieölich der Aufnahmebereiche für die Gelenke hohl ausgebildet;

b) der Außendurchmesser der Rohrwellc ist über ihre gesamte Länge, einschließlich der Aufnahmebereiche für die Gelenke konstant;

c) die Wandstärke der Rohrwelle ist in den Aufnahmebereichen für die Gelenke größer als im übrigen Rohrabschnitt;

d) der Querschnittsübel gang von der größeren zur kleineren Wandstärke der Rohrwelle erfolgt außerhalb der Aufnahmebereiche für die Gelenke, wobei der Querschnittsübergang durch zwei aneinandergesetzte und entgegengesetzt liegende Radien gebildet wird.

Hierzu ist es von Vorteil, wenn der in den Aufnahmebereich einlaufende Radius des Querschnittsüberganges kleiner ist als der Radius, der in den Rohrabschnitt übergeht. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis der Dreh-Widerstandsmomente des Rohrabschnittes und jedes Aufnahmebereiches etwa 1 : 3,4 und das Längenverhältnis des Aufnahmebereiches und des Rohtabschnittes etwa 1 : 4,4 betragt.

Die mit der Erfindung insbesondere erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß durch die gekennzeichneten Merkmale eine leichtgewichtige Gelenkwelle geschaffen ist, die durch ihre Ausgestaltung den auf-

tretenden Belastungen gut standhält. Dabei weist die Gelenkwelle einen solchen Außendurchmesser auf, daß vorhandene Gelenke ohne Änderung verwendet werden können.

Im Anspruch 1 wird nur die darin angegebene Kombination in ihrer Gesamtheit geschützt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gelenkwelle dargestellt und nachfolgend beschrieben.

Die Gelenkwelle 1 umfaßt eine Rohrwelle 2, die an ihren Enden Gleichlaufgelenke 3 bzw. 4 und über ihre gesamte Länge einen konstanten Außendurchmesser 24 aufweist. Die Gleichlaufgelenke 3 bzw. 4 sind über Aufnahmebereiche 5 bzw. 6 der Rohrwelle 2 geschoben, wobei jedes Gleichlaufgelenk 3 bzw. 4 unter Zwischenschaltung von Teilen 7 und 8 an einem Kragen 9 der Rohrwelle 2 zur Anlage gebracht ist. Die Aufnahmebereiche 5 bzw. 6 sind mit angedeuteten Verzahnungen versehen, die im Eingriff mit den Gleichlaufgelenken sind und zur Drehsicherung derselben dienen. Zur Axialsicherung der Gleichlaufgelenke 3 bzw. 4 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 14 mit der Rohrweüe 2 verbunden ist. Außerdem sind Öffnungen 15 und 16 der Rohrwelle 2 an Stirnseiten 17 bzw. 18 mit eingepreßten Schließelementen 19 versehen.
^r> Zur Übertragung von hohen Drehmomenten ist das Drehwiderstandsmoment der Rohrwelle 2 in den Aufnahmebereichen 5 und 6 der Gleichlaufgelenke 3 bzw. 4 größer als in dem Rohrabschnitt 20, der sich zwischen den Aufnahmebereichen 5 und 6 bzw. den

ι» Glcichlaufgelenken 3 und 4 erstreckt. Hierzu ist die Wandstärke »X« der Rohrwelle 2 im Aufnahmebereich 6 größer als die Wandstärke »V« im Rohrabschnitt 20. Zwischen den Aufnahmebereichen 5 und 6 und dem Rohrabschnitt 20 verlaufen an der Innen- -, Seite 21 der Rohrwelle 2 Querschnittsübergänge 22 bzw 23. Jeder Querschnittsübergang 22 bzw. 23 ist außerhalb des Aufnahmebereiches 5 bzw. 6 in der Nähe einer Begrenzungsebene Z-Z des Gleichlauf gelenkes 4 vorgesehen, die der Rohrwelle 2 zugekehrt und lotrecht zur Längsmittelachse derselben verläuft.

Jeder Querschnittsübergang 22 bzw. 23 wird durch

zwei aneinandergesetzte Radien A und B gebildet, wovon der in den Aufnahmebereich 6 einlaufende Radius A kleiner ist als der Radius B, der in den

2", Rohrabschnit 20 übergeht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

c) Patentansprüche:

1. Gelenkwelle zum Antrieb von Kraftfahrzeugen, die eine Rohrwelle umfaßt, an deren Enden Aufnahmebereiche für Gelenke vorgesehen sind, wobei diese Gelenke über die Aufnahmebereiche geschoben sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender, einzeln zum Teil bekannter Merkmale:

a) die Rohrwelle (2) ist über ihre gesamte Länge, einschließlich der Aufnahmebereiche (5 und 6) für die Gelenke (3) hohl ausgebildet;

b) der Außendurchmesser der Rohrwelle (2) ist über ihre gesamte Länge, einschließlich der Auf nähme be reiche (5 und 5) für die Geienke (3) konstant;

die Wandstärke (AQ der Rohrwelle (2) ist in den Aufnahmebereichen (5 und 6) für die Gelenke (3) größer als im übrigen Rohrabschnitt (20);

d) der Querschnittsübergang (23) von der größeren zur kleineren Wandstärke (X bzw. Y) der Rohrwelle (2) erfolgt außerhalb der Aufnahmebereiche (5 bzw. 6) für die Gelenke (3), wobei der Querschnittsübergang (23) durch zwei aneinandergesetzte und entgegengesetzt liegende Radien (A und B) gebildet wird.

2. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Aufnahmebereich (6) einlaufende Radius (A) des Querschnittsüberganges (23) kleiner ist als der Radius (ß), der in den Rohrabschnitt (20) übergeht.

3. Gelenkwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Dreh-Widerstandsmomente des Rohrabschnittes (20) und jedes Aufnahmebereiches (S bzw. 6) etwa 1 : 3,4 und das Längenverhältnis des Aufnahmebereiches (5 bzw. 6) und des Rohrabschnittes (20) etwa 1 : 4,4 beträgt.

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