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Kardanfederung
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Die Erfindung betrifft eine Kardanfederung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1. Eine derartige Kardanfederung ist aus der deutschen Patentschrift 810
235 bekannt. Bei dieser Kardanfederung ist ein in axialer Richtung verschiebbares
Druckstück in einem Gehäuse auf der einen Seite mittels einer Spiralfeder gegen
das Gehause und auf der anderen Seite durch ein anderes elastisches Medium, z. B.
ein Gummipolster, abgestützt. Bei dieser Kardanfederung wird eine starre Verbindung
zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle erst dann hergestellt, wenn das
elastische Medium, z. B. das Gumnipolster, so weit zusammengedrückt ist, daß ein
weiteres Zusammendrücken nicht mehr erfolgt. Hierdurch mag zwar bei Änderung der
Kraftverhältnisse in der Kardanfederung, welche ausgelöst werden entweder durch
geringere Drehzahl des Motors oder ruckartige Stöße vom Hinterrad durch Schlaglöcher,
eine Stoßlinderung erzielt werden, jedoch werden Antriebsmomente von der Antriebswelle
auf die Abtriebswelle nur verzögert weiterge leitet.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kardanfederung zu schaffen,
die nicht nur eine stoßlindernde Wirkung bei auftretenden Schubmomenten ausübt,
sondern bei der auch gewährleistet
ist, daß Antriebsmomente von
der Antriebswelle auf die Abtriebswelle unverzögert weitergeleitet werden.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 angegebenen Merkmale.
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In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen der Erfindung angegeben,
wobei bei der irn Anspruch 3 angegebenen Nockenverzahnung die Gefahr der Verkeilung,
welche bei der Schneckengewindeverbindung in der deutschen Patentschrift 810 235
vorhanden ist, nicht mehr auftritt.
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Durch die Erfindung wird eine dämpfende Wirkung bei sich ändernden
Kraftverhältnissen, welche ausgelöst werden durch verringerte Drehzahl des Motors
oder ruckartige Stöße, die über die Abtriebswelle eingeleitet werden, erzielt. Vorteilhafte
Anwendung findet die Erfindung an der Kardanwelle von Motorrädern, insbesondere
Motorrädern der schweren Klasse.
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Es wird durch die Erfindung eine erhebliche Verbesserung der Handhabung
und insbesondere beim Schalten erzielt. Dies resultiert daraus, daß dann, wenn eine
Änderung der eben eingetretenen Kraftverhältnisse in der Kardanfederung auftritt,
diese gedämpft werden, insbesondere durch eine hydraulische Dämpfung, infolge des
Hystereseverhaltens der einseitig wirkenden
Drossel im Kolben.
Durch diese wird ferner gewährleistet, daß Schubmomente von der Abtriebswelle gedampft
auf die Antriebswelle übertragen werden, da dann die Drossel wirksam ist und die
Kardanfederung dann eine elastische Verbindung zwischen der Abtriebswelle und der
Antriebswelle herstellt. Andererseits werden Antriebsmomente unverzögert auf die
Abtriebswelle übertragen, da wegen des dann geschlossenen Ventils die Verbindung
an der Nockenverzahnung praktisch starr ist.
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Anhand der beiliegenden Figur wird an einem Ausführungsbeispiel die
Erfindung noch näher erläutert.
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In der Figur ist im Schnitt ein Ausführungsbeispiel einer Kardanfederung,
die zwischen einer Abtriebswelle 13 und einer Antriebswelle 14 angeordnet ist, gezeigt.
Bei dieser Kardanfederung, die als Torsionsdämpfer wirkt, ist ein Gehäuse 12 vorgesehen,
das nach außen abgedichtet ist. Dieses Gehäuse 12 ist mit einer Hydraulikflüssigkeit
gefüllt, wozu eine Befüllungseinrichtung l vorgesehen ist. Durch die Hydraulikflüs
sigkeit, z. B. Öl, wird auch die Schmierung der Kardanfederung erzielt.
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Die Befüllungseinrichtung 1 befindet sich in einem halsförmigen Ansatz
2 an einem Gehäuse 12 der Kardanfederung. im Gehäuse 12 befindet sich in Form eines
Kolbens 3 ein Druckstück,
das axial verschiebbar ist. Der Kolben
3 wird durch eine Druckfeder 10, welche gegen das Gehäuse abgestützt ist, in eine
Nockenverzahnung 15 formschlüssig gedrückt. Anstelle der mechanischen Druckfeder
kann auch ein Druckgas vorgesehen sein.
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Die Kraftübertragung von der Abtriebswelle 13 auf den Kolben 3, der
das Druckstück der Nockenverzahnung 15 bildet, erfolgt über ein an der Abtriebswelle
13 vorgesehenenes Abtriebsritzel, das in eine Kupplungsglocke 7 eingesetzt und zur
Kraftübertragung drehfest mit dieser verbunden ist. Die Kupplungsglocke 7 ist am
Gehäuse 12 über eine Gleitlagerbundbuchse 9 durch eine Verschlußschraube 4, welche
mit einem Drahtring 5 am Gehäuse gesichert ist, am Gehäuse gelagert. Das Gehäuse
ist schließlich durch einen hinteren Wellendichtring 6 abgedichtet. Die Kupplungsglocke
7, welche den Adapter zwischen dem Druckstück bzw. Kolben 3 und dem Antriebsritzel
8 bildet, dient nicht nur zur Kraftübertragung, sondern stellt mit Hilfe der Gleitlagerbundbuchse
9 eine axiale Lagerstelle dar.
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Die Druckfeder 10 erzeugt die nötige Vorspannung, um bei kleineren
Momenten den Formschluß in der Nockenverzahnung 15 zu gewährleisten.
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Der Kolben 3 besitzt an einem mittleren Steg ein einseitig wirkendes
Ventil 11. Dieses besteht beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Metallfederblättchen
mit einer jeweils
gewünschten Kennlinie, wodurch eine Hystereseeinstellung
möglich ist, welches eine oder mehrere Ventilbohrungen im Steg überdeckt. Das Metallfederblättchen
ist am Kolbensteg angenietet.
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Wenn in der Kardanfederung Änderungen der Kraftverhältnisse auftreten,
welche beispielsweise durch geringere Drehzahl des Motors ausgelöst werden, bewegt
sich der Kolben 3 gegenüber dem Gehäuse 12 in der Zeichnung nach links, wodurch
ein bezüglich des durchgehenden Kolbenstegs in der linken Gehäusekammer befindliches
Hydraulikmedium durch die Ventilbohrungen gegen die Auflagekraft des Metallfederblättchens
in die rechts vom durchgehenden Kolbensteg befindliche Kammer strömt. Hierdurch
wird eine Dämpfung bzw. stoßlindernde Wirkung erzielt. Wenn von der Antriebswelle
14 auf den Kolben 3, der in Drehverbindung mit dem Gehäuse 12, beispielsweise durch
eine Keilverzahnung steht, ein Antriebsmoment übertragen wird, ist der Kolben bestrebt,
gegenüber dem Gehäuse 12 beim dargestellten Ausführungsbeispiel sich nach rechts
zu bewegen, wodurch das Metallfederblättchen des Ventils 11 auf die Ventilöffnung
gedrückt wird und diese verschließt.Es kann dann fast kein Hydraulikmedium von der
rechten Seite des durchgehenden Kolbenstegs auf die linke Seite strömen. Es wird
dann auf diese Weise eine praktisch starre Verbindung zwischen der
Antriebswelle
14 mit dem Kolben 3 und damit mit der Abtriebswelle 13 erzielt. Eine Ausgleichsbohrung
16 ermöglicht jeweils nach einer Kolbenverschiebung einen Druckausgleich durch Rückfluß
im Hydraulikmedium.