DE4008538A1 - Kardanwellenanordnung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Kardanwellenanordnung fuer kraftfahrzeuge

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DE4008538A1
DE4008538A1 DE19904008538 DE4008538A DE4008538A1 DE 4008538 A1 DE4008538 A1 DE 4008538A1 DE 19904008538 DE19904008538 DE 19904008538 DE 4008538 A DE4008538 A DE 4008538A DE 4008538 A1 DE4008538 A1 DE 4008538A1
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joint
cardan shaft
elastic
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stiffness
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DE19904008538
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Soichiro Tanabe
Yoshinori Hirano
Hiroshi Okuzumi
Haruki Yashiro
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Nissan Motor Co Ltd
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    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
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    • F16F13/30Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for varying fluid viscosity, e.g. of magnetic or electrorheological fluids

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kardanwellenanordnung zur Verbindung zwischen einer Antriebswelle und einer End-Antriebseinheit.
Unter den vielen Kardanwellenanordnungen ist eine Zweigelenk-Kardanwellenanordnung bekannt. Fig. 18 zeigt eine Zweigelenk-Kardanwellenanordnung 1 des Standes der Technik, die aus einer Kardanwelle 2 und einem Paar Universalgelenke 3 und 4 an den gegenüberliegenden Enden der Kardanwelle 2 besteht.
Die Kardanwelle 2 ist durch ein Gelenk 3 mit einer Antriebseinheit, gebildet durch einen Motor, Getriebe etc., verbunden und ist durch das andere Gelenk 4 mit einer End- Antriebseinheit verbunden, um so die Antriebsenergie von der Energiequelle auf die antreibenden Räder eines Kraftfahrzeuges durch die End-Antriebseinheit zu übertragen.
Die Kardanwellenanordnung 1 muß ein hohes Rotationsgleichgewicht haben, da sie angetrieben wird, um mit hoher Drehzahl zu rotieren. Die Notwendigkeit eines solchen hohen Rotationsgleichgewichtes bzw. -ausgleiches führt unvermeidlich zu erhöhten Herstellungs- und Montagekosten.
Es ist demzufolge ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kardanwellenanordnung zu schaffen, die nicht ein derartig hohes Rotationsgleichgewicht erfordert, wie dies bei der Anordnung nach dem Stand der Technik der Fall ist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kardanwellenanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Herstellungs- und Montagekosten verringert sind.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kardanwellenanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die einen ruhigen Lauf besitzt und eine hervorragende Standfestigkeit besitzt.
Erfindungsgemäß ist eine neue Kardanwellenanordnung in einem Kraftfahrzeug-Antriebszug vorgesehen. Die Kardanwellenanordnung weist auf eine Kardanwelle, Gelenkeinrichtungen zur Gelenkverbindung der entgegengesetzten axialen Enden der Kardanwelle zu den entsprechenden Teilen des Antriebszuges derart, daß die Kardanwelle in einer parallelen Richtung bewegbar ist und mit elastischen Einrichtungen zur elastischen Lagerung der Kardanwelle an einer Fahrzeugkarosserie.
Diese Anordnung ist wirksam, um die vorerwähnten Nachteile und Mängel der Anordnung nach dem Stand der Technik zu überwinden.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Kraftfahrzeug- Antriebszuges mit einer Kardanwellenanordnung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles "A" des Antriebszuges nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Diagramm der Schwingungskennlinie einer Kardanwellenanordnung nach Fig. 1 im Vergleich mit einer Anordnung nach dem Stand der Technik,
Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung eines Fahrzeug- Antriebszuges mit einer Kardanwellenanordnung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich derjenigen in Fig. 1, die jedoch einen Antriebszug zeigt, in dem eine Kardanwellenanordnung nach noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist,
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnittes A′ des Antriebszuges nach Fig. 5,
Fig. 7 eine Schnittdarstellung entlang der Linie VII-VII nach Fig. 6,
Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnittes "B" von Fig. 7,
Fig. 9 eine Schnittdarstellung entlang der Linie IX-IX nach Fig. 8,
Fig. 10 eine Schnittdarstellung entlang der Linie X-X nach Fig. 9,
Fig. 11 ein Diagramm ähnlich demjenigen in Fig. 3, das jedoch eine Schwingungskennlinie der Kardanwellen­ anordnung nach Fig. 5 zeigt,
Fig. 12 ein Ablaufdiagramm zur Steuerung einer Steifigkeits- Änderungsvorrichtung der Kardanwellenanordnung nach Fig. 5,
Fig. 13 ein Unterprogramm des Ablaufprogrammes nach Fig. 12,
Fig. 14 ein Diagramm einer Kennlinie der dynamischen Federkonstanten eines elastischen Teiles, das in der Kardanwellenanordnung nach Fig. 5 angewandt wird,
Fig. 15 eine Ansicht ähnlich derjenigen Fig. 5, die jedoch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 16 ein Diagramm einer Schwingungskennlinie der Aus­ führungsform nach Fig. 15,
Fig. 17 eine Teil-Schnittdarstellung eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispieles der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 18 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Kardanwellenanordnung nach dem Stand der Technik.
Bezug nehmend auf die Fig. 1 bis 3 ist eine Kardanwellenanordnung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet und enthält eine Kardanwelle 12, ein vorderes Gelenk 14 und ein hinteres Gelenk 16.
Die Kardanwelle 12 ist als ein gezogenes Stahlrohr ausgebildet, als ein nahtverschweißtes Stahlrohr ausgebildet etc. und am vorderen Ende (dem linksseitigen Ende in der Zeichnung) mit Keilnuten oder Federnuten 18 und am hinteren Ende mit einem Flansch 19 versehen.
Wie in vergrößertem Maßstab in Fig. 2 dargestellt ist, enthält das vordere Gelenk 14 einen ersten Außenring 20 zur Verbindung mit der Kardanwelle 12, einen zweiten Außenring 22 zur Verbindung mit einem Getriebe 44, das einen Teil der Antriebsenergiequelle bildet, einen Innenring 24, angeordnet zwischen dem ersten und zweiten Außenring 20 und 22 und einer Mehrzahl von Kugeln 32 zum antreibenden Verbinden der entgegengesetzten axialen Endabschnitte des Innenringes 24 mit jeweils dem ersten und zweiten Außenring 20 und 22. In vergleichbarer Weise enthält das hintere Gelenk 16 einen ersten Außenring 20 a zur Verbindung mit der Kardanwelle 12, einen zweiten Außenring 22 a zur Verbindung mit einer End-Antriebseinheit 50, einen Innenring 24 a, angeordnet zwischen dem ersten und zweiten Außenring 20 a und 22 a und einer Mehrzahl von Kugeln 32 zum antreibenden Verbinden der gegenüberliegenden axialen Endabschnitte des Innenringes 24 a mit jeweils dem ersten und zweiten Außenring 20 a bzw. 22 a.
Im einzelnen haben die ersten Außenringe, 20, 20 a und die zweiten Außenringe 22, 22 a ausgenommene bzw. ausgesparte Endabschnitte 26 mit zylindrischem Innenumfang und nehmen darin beweglich die teil-kugelförmigen bzw. teil-sphärischen, gegenüberliegenden axialen Endabschnitte der Innenringe 24 und 24 a jeweils auf.
Jeweils an den Außenumfängen der teil-kugelförmigen Endabschnitte der Innenringe 24, 24 a und der zylindrischen Innenumfangsflächen der ausgesparten Endabschnitte 26 der Außenringe 20, 20 a bzw. 22 und 22 a sind eine Mehrzahl von Axialnuten 28 und 30 ausgenommen, in denen die Kugeln 32 für eine Rollbewegung aufgenommen sind, und wodurch sie jeweils relativ zueinander beweglich die entgegengesetzten axialen Endabschnitte der Innenringe 24, 24 a mit den ersten Außenringen 20, 20 a bzw. den zweiten Außenringen 22, 22 a verbinden.
Kugelkäfige 34 sind vorgesehen, um zu verhindern, daß die Kugeln 32 aus den Axialnuten 28 und 30 herausgleiten.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, werden unabhängige Ringteile 36 verwendet, um die Nuten 30 an den ausgesparten bzw. ausgenommenen Endabschnitten 26 der ersten und zweiten Außenringe 20, 20 a, 22 und 22 a auszubilden, wobei diese unabhängigen Ringteile 36 mit den Nuten 30 versehen sind und anschließend durch einen Preßsitz od.dgl. in den ersten und zweiten Außenringen 20, 20 a, 22 und 22 a installiert werden. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise der Fall, sondern die Nuten 30 können auch direkt an den ersten und zweiten Außenringen 20, 20 a, 22 und 22 a ausgebildet sein.
Der erste Außenring 20 des vorderen Gelenkes 14 ist an einem Endabschnitt gegenüberliegend zu dem ausgesparten Endabschnitt 26 mit Gleitfeder- oder Keilnutprofilen 38 versehen, die in Eingriff sind mit Gleitfeder- oder Keilnuten 18, ausgebildet in dem vorderen Endabschnitt der Kardanwelle 12. Der erste Außenlaufring 20 des vorderen Gelenkes 14 ist so antreibend mit der Kardanwelle 12 verbunden. Andererseits ist der erste äußere Laufring 20 a des hinteren Gelenkes 16 an einem Endabschnitt, der dem ausgesparten Endabschnitt 26 gegenüberliegt, mit einem Flansch 40 versehen und durch diesen mit dem Flansch 19 der Kardanwelle 12 über Schrauben 42 verbunden. Der erste äußere Laufring 20 a des hinteren Gelenkes 16 ist so antreibend mit der Kardanwelle 12 verbunden.
Der zweite äußere Laufring 22 des vorderen Gelenkes 14 ist an einem Endabschnitt gegenüberliegend zu dem ausgesparten Endabschnitt mit Gleitfeder- bzw. Keilnuten 48 versehen, die in Eingriff sind mit Gleitfeder- oder Keilnuten 49, ausgebildet in einem hinteren Endabschnitt einer Hauptwelle 46 des Getriebes 44. Der zweite äußere Laufring 22 des vorderen Gelenkes 14 ist so antreibend mit dem Getriebe 44 verbunden, das einen Teil des Antriebsmotors bildet. Andererseits ist der zweite äußere Laufring 22 a des hinteren Gelenkes 16 an einem Ende entgegengesetzt zu dem ausgesparten Endabschnitt 26 mit einem Flansch 54 versehen und durch diesen mit einer Antriebsritzelwelle 52 der End­ Antriebseinheit 50 verbunden. Der zweite äußere Laufring 22 a des hinteren Gelenkes 16 ist so antreibend mit der End- Antriebseinheit 50 verbunden.
Das vordere Gelenk 14 ist innerhalb eines rohrförmigen Vordergelenkgehäuses 58 aufgenommen, verbunden mit einem verlängerten Gehäuse 56 des Getriebes 44. Der erste äußere Laufring 20 des vorderen Gelenkes 14 ist drehbar und elastisch an dem Innenumfang des Vordergelenkgehäuses 58 durch ein Kugellager 60 und ein erstes ringförmiges nachgiebiges oder elastisches Teil 42 gelagert, d.h. der erste äußere Laufring 20 ist drehbar durch das Kugellager 60 gelagert, das seinerseits elastisch an dem Vordergelenkgehäuse 58 durch das elastische Teil 62 gelagert bzw. abgestützt ist.
Das hintere Gelenk 16 ist innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses 67 für das hintere Gelenk (Rückgelenkgehäuse 67) aufgenommen, welches mit einem Differentialträger 66 der End-Antriebseinheit 50 verbunden ist. Der erste Außenring 20 a des hinteren Gelenkes 16 ist drehbar und elastisch am Innenumfang des Rückgelenkgehäuses 67 durch ein Kugellager 68 und ein zweites, ringförmiges nachgiebiges oder elastisches Teil 70 gelagert, d.h. der erste Außenring 20 a ist drehbar an dem Kugellager 68 gelagert, das seinerseits elastisch an dem Rückgelenkgehäuse 67 bzw. Gehäuse des hinteren Gelenkes durch das zweite elastische Teil 70 gelagert ist.
Die Kardanwelle 12 ist so an ihrem vorderen Ende an der Seite des Getriebes 44 durch das Lager 60 und das erste elastische Teil 62 und an der Seite der End-Antriebseinheit 50 durch das Lager 68 und das zweite elastische Teil 70 gelagert.
Da das Getriebe 44 und die End-Antriebseinheit 50 fahrzeugkarosserieseitig durch Halterungen (nicht gezeigt) befestigt sind, wird hier davon ausgegangen, daß das Getriebe 44 und die End-Antriebseinheit 50 in bezug auf das erste und zweite elastische Teil 62 und 70 zur Seite der Fahrzeugkarosserie gehören.
Die Kardanwelle 12 kann selbstverständlich direkt an einem die Fahrzeugkarosserie bildenden Teil oder mehrerer solcher Teile durch das erste und zweite Elastikteil 62 und 70 gelagert sein.
Der zweite äußere Laufring 22 des vorderen Gelenkes 14 ist drehbar am Innenumfang der Gehäuseverlängerung 56 durch ein Kugellager 64 gelagert, während der zweite äußere Laufring 22 a des hinteren Gelenkteiles 16 mit dem Flansch 54 an der Antriebsritzelwelle 52 befestigt ist, um an dieser gelagert zu werden.
Durch den vorerwähnten Aufbau ist es deutlich, daß die Kardanwelle 12 sowohl in axialer Richtung als auch in paralleler Bewegungsrichtung, d.h. in einer Richtung rechtwinklig zu ihrer Achse, relativ zu der Fahrzeugkarosserie bewegbar ist, da die inneren Laufringe 24 und 24 a relativ zu den ersten und zweiten äußeren Laufringen 20, 20 a, 22 und 22 a neigbar sind, d.h. die Achsen der inneren Laufringe 24 und 24 a sind in Lagen in Übereinstimmung mit den Achsen der ersten und zweiten äußeren Laufringe 20, 20 a, 22 und 22 a bewegbar und aus dieser zusammenfallenden Achsorientierung heraus bewegbar.
Es wird außerdem deutlich, daß die Bewegung der Kardanwelle 12 in die parallele Bewegungsrichtung durch Verformung des ersten und zweiten elastischen Teiles 62 und 70 erreicht wird.
Es ist außerdem deutlich, daß die Steifigkeit der elastischen Teile 62 und 70 so festgelegt werden kann, daß sie sehr klein ist, da die elastischen Teile 62 und 70 bei der Übertragung der Antriebsleistung durch die Kardanwellenanordnung 10 nicht dem Drehmoment ausgesetzt sind und lediglich steif genug sein müssen, um die Kardanwelle 12 zu lagern, so daß es möglich ist, die Kraft, die eine Bewegung der Kardanwelle 12 in die parallele Bewegungsrichtung behindert, zu vermindern.
Es ist außerdem deutlich, daß nur ein kleiner Widerstand durch das Rollen der Kugeln 32 verursacht wird, um eine Bewegung der inneren Laufringe 24 und 24 a relativ zu den ersten und zweiten äußeren Laufringen 20, 20 a, 22 und 22 a zu ermöglichen, so daß es möglich ist, die eine Bewegung der Kardanwelle 12 in die parallele Bewegungsrichtung behindert, weiter zu vermindern.
Es ist außerdem deutlich, daß dann, wenn die Kardanwelle 12 ein bestimmtes Rotationsungleichgewicht bzw. eine bestimmte Umwucht aufweist, und angetrieben wird, um mit einer Drehzahl innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereiches sich zu drehen, sie automatisch unter Verformung der elastischen Teile 62 und 70 in die parallele Bewegungsrichtung bewegt wird und in eine Position bewegt wird, in der das Trägheitsmoment maximal wird und das Rotationsgleichgewicht bzw. die Drehauswuchtung der Kardanwelle 12 erreicht wird, d.h. die Kardanwelle 12 ist in der Lage, sich selbst rotationsmäßig auszuwuchten, wenn sie angetrieben wird, um sich mit einer Drehzahl innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereiches rotierend zu drehen, d.h. innerhalb eines sogenannten Massebereiches.
In dem Diagramm nach Fig. 3 ist die Schwingungscharakteristik der Kardanwellenanordnung 10 nach der vorliegenden Erfindung durch die Vollinie "A" repräsentiert, während die Schwingungscharakteristik der vergleichbaren Kardanwellenanordnung nach dem Stand der Technik durch die in unterbrochener Linie dargestellte Kurve "B" verdeutlicht wird. Aus dem Diagramm von Fig. 3 wird deutlich, daß die schraffierten Bereiche den Selbst-Auswuchteffekt repräsentieren, der durch die vorbeschriebene Ausführungsform der Erfindung erzeugt wird.
Im Falle einer Kardanwellenanordnung nach dem Stand der Technik ist eine Kardanwelle antreibend mit einem Getriebe und einer End-Antriebseinheit und Universalgelenke verbunden, die tatsächlich keine Bewegung der Kardanwelle in die parallele Bewegungsrichtung erlauben können. Infolgedessen hat die Kardanwellenanordnung nach dem Stand der Technik eine Schwingungscharakteristik ähnlich derjenigen einer elastischen Welle, die an ihren entgegengesetzten Enden starr gelagert ist. Die Kardanwellenanordnung nach dem Stand der Technik bewirkt daher eine maximale Schwingung erster Art bzw. Grundschwingung B′ bei einer kritischen Drehzahl N 1′ (Eigenfrequenz bzw. Resonanzgrundfrequenz F 1′). Die Kardanwellenanordnung nach dem Stand der Technik ist selbstverständlich so gestaltet bzw. vorgesehen, um nicht bei der kritischen Drehzahl N 1′ verwendet zu werden.
Im Falle des Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung wird eine Starrkörper-Mitschwingung bzw. Starrkörperresonanz Q der Kardanwelle 12 (Schwingung von großer Amplitude, im wesentlichen ohne jede Verformung der Kardanwelle 12) als Parallelbewegung, Nickbewegung etc. in einem Niedrig-Drehzahlbereich N 0 (Niedrigfrequenzbereich F 0) verursacht und anschließend wird eine maximale Grundschwingung P erster Art (Grundresonanzschwingung) bei einer kritischen Drehzahl N 1 (Eigenfrequenz bzw. Grundresonanzfrequenz F 1) verursacht. Zwischen dem Niedrigdrehzahlbereich N 0 (Niedrigfrequenzbereich F 0) und dem kritischen Drehzahlbereich N 1 (Eigenfrequenz F 1) existiert ein sogenannter Massenbereich oder statischer Bereich, in dem eine Starrkörperschwingung (d.h. eine Schwingung im wesentlichen ohne jede Verformung der Kardanwelle 12) von ganz kleiner Amplitude nach der vorliegenden Erfindung erreicht wird. In dem Massenbereich oder statischen Bereich wird eine Selbstauswuchtwirkung der Kardanwelle 12 erhalten, d.h., da die Kardanwelle 12 elastisch und weich an ihren entgegengesetzten Enden gehalten ist, bewegt sich die Mittelachse der unausgewuchteten bzw. nicht rotierend gewichtsausgeglichenen Kardanwelle 12 automatisch in eine Position, in der das Trägheitsmoment maximal wird und eine stabile Rotation erreicht wird. Da der Massenbereich bzw. statische Bereich, in der die Selbstgleichgewichtswirkung bzw. Selbstausgleichswirkung der Kardanwelle 12 erhalten wird, sich mit dem größten Teil des tatsächlich verwendeten Drehzahlbereiches überlappt, wird eine beträchtliche Schwingungsverminderung erreicht.
Bei Auftreten der Schwingung "P" erster Art wird die Kardanwelle 12 an ihren entgegengesetzten Enden nahezu in einem Zustand gelagert, in dem keine wesentlichen Bewegungsbeschränkungen durch die Lagerung erfolgen. Infolge dessen tritt die Grundschwingung bzw. Resonanzschwingung "P" erster Art bei einer höheren Drehzahl auf im Vergleich mit der vergleichbaren Anordnung nach dem Stand der Technik, d.h. die kritische Drehzahl N 1 der Kardanwellenanordnung nach der vorliegenden Erfindung kann höher als bei der vergleichbaren Anordnung nach dem Stand der Technik festgelegt werden, so daß es möglich ist, die maximale Drehzahlgrenze des tatsächlich verwendeten Drehzahlbereiches auf einen höheren Wert festzulegen und daher ist es möglich, den tatsächlich verwendeten Drehzahlbereich zu verbreitern.
In dem Q-Bereich der Starrkörperschwingung wird eine Schwingung von großer Amplitude verursacht. Dadurch, daß der Frequenzbereich, bei dem die Starrkörperresonanz auftritt, auf eine Frequenz so niedrig wie möglich festgelegt wird, wird es möglich, die Starrkörperschwingung Q außerhalb des tatsächlich benutzten Drehzahlbereiches zu haben und aus diesem Bereich auszuschließen. Außerdem kann dadurch, daß veranlaßt wird, daß die Starrkörperschwingung bzw. -resonanz Q im Bereich niedriger Drehzahl auftritt, das Schwingungsniveau derselben niedrig gehalten werden.
Es ist außerdem deutlich, daß die Kardanwellenanordnung 10 nach der vorliegenden Erfindung keine solche Rotationsausgleich bzw. eine so gute Rotationsauswuchtung benötigt, wie dies bei der Anordnung nach dem Stand der Technik der Fall ist und daher kann die Fertigungsgenauigkeit vermindert werden, ohne jede nachteilige Wirkung auf die Anordnung und daher ist es möglich, die Herstellungs- und Montagekosten beträchtlich zu vermindern.
Es ist außerdem deutlich, daß die Kardanwellenanordnung 10 nach der vorliegenden Erfindung einen Isoliereffekt schaffen kann, um zu verhindern, daß Schwingungen des hinteren Aufhängungssystemes auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden, da die Kardanwelle 12 durch das erste und zweite elastische Teil 62 und 70 von verhältnismäßig kleiner Steifigkeit gelagert ist, d.h. durch Teile gelagert ist, die eine verhältnismäßig kleine Federkonstante aufweisen.
Es ist außerdem verständlich, daß die ersten und zweiten äußeren Laufringe 20, 20 a, 22 und 22 a leicht relativ zu den inneren Laufringen 24 und 24 a durch die Wirkung der Kugeln 32 beweglich sind, die zwischen ihnen angeordnet sind, selbst dann, wenn ein Drehmoment durch die Kardanwellenanordnung 10 übertragen wird, so daß die Kardanwellenanordnung 10 ihre Länge selbst während der Übertragung eines Drehmomentes durch diese in Abhängigkeit von Einfederungs- und Ausfederungsbewegungen der zugehörigen Aufhängungen ändern kann und es daher möglich ist, den sonst verursachten Reibungswiderstand zu beseitigen. Bei Ausführungsformen von Gelenken des Standes der Technik, die Gleitfeder- oder Keilnutprofile verwenden, wird ein derartiger Reibungswiderstand verursacht, der zu einer Verminderung der Standfestigkeit führt.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem Teile und Abschnitte, die denjenigen des vorherigen Ausführungsbeispieles entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel darin, daß anstelle des vorderen Gelenkgehäuses 28 der zweite Außenring 22 mit einer ringförmigen Erweiterung bzw. Verlängerung 80 versehen ist, der mit seinem Innenumfang bzw. an seinem Innenumfang den ausgesparten Endabschnitt des ersten Außenringes 20 umgibt und mit Hilfe eines ringförmigen nachgiebigen oder elastischen Teiles 82 lagert.
Durch dieses Ausführungsbeispiel kann die Anzahl der Bestandteile vermindert werden und daher kann die Kardanwellenanordnung 10 in ihrem Gewicht geringer, in ihrer Größe kompakt und in ihren Kosten wirtschaftlich gemacht werden. Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht auf ein vorderes Gelenk 14 beschränkt, sondern kann in vergleichbarer Weise am hinteren Gelenk 16 angewandt werden. Mit Ausnahme des vorerläuterten Unterschiedes ist dieses Ausführungsbeispiel im wesentlichen gleich dem vorherigen Ausführungsbeispiel und kann dieselben Wirkungen erzeugen.
Obwohl bisher die vorliegende Erfindung anhand einer Zweigelenk-Kardanwellenanordnung erläutert wurde, beschränkt dies die Erfindung nicht, sondern die Erfindung kann auch bei verschiedenartigsten anderen Kardanwellenanordnungen von unterschiedlichen Arten, wie z.B. einer Dreigelenk­ Kardanwellenanordnung, angewandt werden.
Obwohl bisher die beiden elastischen Teile 62 und 70 erläutert und in ihrer Verwendung zur elastischen Lagerung der Kardanwelle 10 an der Seite der Fahrzeugkarosserie gezeigt wurden, ist dieses nicht in einem begrenzenden oder beschränkenden Sinne zu verstehen, sondern ein einziges elastisches Teil oder mehr als zwei elastische Teile können ebenfalls verwendet werden, um die gleiche Wirkung zu erzeugen.
Die Fig. 5 bis 14 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem das erste und zweite elastische Teil 62 und 70 jeweils mit einer Steifigkeits- Änderungsvorrichtung 80 versehen sind, die in der Lage ist, die Steifigkeit des ersten und zweiten elastischen Teiles 62 und 70 jeweils zu ändern.
Bezug nehmend auf die Fig. 6 und 7 wird nachfolgend die Steifigkeits-Änderungsvorrichtung 80 beschrieben, die an dem ersten elastischen Teil 62 vorgesehen ist.
Zur Ausbildung der Steifigkeits-Änderungsvorrichtung 80 ist das erste elastische Teil 62 in Umfangsrichtung in drei Abschnitte geteilt und an einem Isolier-Innenrohr 82 angeordnet, welches seinerseits auf den Außenumfang des Lagers 62 aufgesetzt ist.
Das erste elastische Teil 62 ist in den jeweiligen Abschnitten mit ersten Fluidkammern 84 versehen. Die äußeren Umfangsabschnitte der ersten Fluidkammern 84 werden teilweise durch Trennplatten 86 jeweils begrenzt. Membranen (Diaphragmen) 88 sind an den Außenumfängen der Trennplatten 86 befestigt, um dazwischen zweite Fluidkammern 90 zu bilden. Die ersten und zweiten Fluidkammern 84 und 90 sind so durch die Trennplatten 86 geteilt und an den jeweils gegenüberliegenden Umfangsseiten derselben ausgebildet. Die Membranen bzw. Diaphragmen 88 sind an den Umfangskanten und gemeinsam mit den Trennplatten 86 durch Verstemmen an jeweiligen Rahmenteilen 94 befestigt. Die Rahmenteile 94 sind am Innenumfang eines Isolier-Außenrohres 96 befestigt, welches in einem Preßsitz in das Vordergelenkgehäuse 58 eingesetzt ist. Die Trennplatten 86 sind aus einem Isoliermaterial gebildet und von ihrem jeweiligen Mittelabschnitt mit Durchbrüchen bzw. Drosselstellen 92 versehen, um jeweils eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Fluidkammer 84 und 90 herzustellen. Die erste und zweite Fluidkammer 84 und 90 sind jeweils mit einem elektrisch reologischen Fluid gefüllt, d.h. einem Fluid, das in seiner Viskosität in Abhängigkeit von der an das Fluid angelegten Spannung veränderlich ist.
Fig. 8 zeigt die Drosselstelle 92 und die benachbarten Abschnitte derselben in einem vergrößerten Maßstab. An den diametral gegenüberliegenden Seiten jedes Durchbruches bzw. jeder Drosselstelle 92 sind eine erste Elektrode 98, die als Anode dient, und eine zweite Elektrode 100, die als Kathode dient, jeweils angeordnet, wobei die erste Elektrode 98 an der rechtsseitigen Innenumfangsseite der Drosselstelle 92 angeordnet ist und die zweite Elektrode 100 an der linken inneren Umfangsseite der Drosselstelle 92 angeordnet ist.
Die erste Elektrode 98 ist an Ort und Stelle an der Trennplatte 86 befestigt, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, d.h. die Trennplatte 86 ist mit einem Ausschnitt versehen, in dem die erste Elektrode 98, bedeckt durch das elastische Teil 62, angeordnet ist. Die zweite Elektrode 100 ist an Ort und Stelle an der Trennplatte 8 angeordnet, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist, d.h. die Trennplatte 86 ist mit einem Ausschnitt versehen, in dem die zweite Elektrode 100 angeordnet und mit der Trennplatte 86 durch Isolierschichten 102 und 102 a verbunden ist.
Die erste Elektrode 98 ist mit einer Elektrodenspannungs- Steuereinrichtung 104 verbunden, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, während die zweite Elektrode 100 mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, um geerdet zu sein, so daß die Spannung zwischen der ersten und zweiten Elektrode 98 und 100 durch die Elektrodenspannungs-Steuereinrichtung 104 angelegt werden kann.
Die Elektrodenspannungs-Steuereinrichtung 104 nimmt von einem Drehzahlsensor 106 ein Signal auf, das eine erfaßte Drehzahl der Kardanwellenanordnung 10 repräsentiert. Das Anlegen und das Abschalten der Spannung zwischen der ersten und zweiten Elektrode 98 und 100 wird in Abhängigkeit von der Drehzahl der Kardanwellenanordnung 10′ bestimmt.
Wenn die Elektrodenspannungs-Steuereinrichtung 104 eine Spannung zwischen die erste und zweite Elektrode 98 und 100 anlegt, wird ein elektrisches Feld zwischen der ersten und zweiten Elektrode 98 und 100 erzeugt, so daß das elektrisch-reologische Fluid innerhalb der Drosselstelle 92 veranlaßt wird, eine höhere Dichte anzunehmen. In diesem Fall, wenn die angelegte Spannung sehr hoch ist, wird das elektrisch-reologische Fluid innerhalb der Öffnung bzw. Drosselstelle 92 in einen nahezu starren oder festen Zustand versetzt, so daß eine Fluidströmung durch die Öffnung 92 verhindert ist.
Bei Anlegen einer solchen Spannung zwischen der ersten und zweiten Elektrode 98 und 100 wird die Steifigkeit des ersten elastischen Teiles 62 zur Lagerung der Kardanwelle 12 somit beträchtlich erhöht, da das inkompressible Fluid innerhalb der ersten Fluidkammern 84 eingesperrt ist.
Wenn die Spannung zwischen der ersten und zweiten Elektrode 98 und 100 abgeschaltet wird, kann das Fluid frei durch die Drosselstelle 92 strömen, so daß die Steifigkeit des elastischen Teiles 62 sehr klein gemacht wird und daher das erste elastische Teil 62 leicht deformierbar ist. In der Zwischenzeit wird die Drosselstelle bzw. Öffnung 92 in ihrer Durchflußkapazität so bemessen, daß die Resonanzfrequenz des Fluides, erzeugt in den Drosselstellen 92 höher ist als die Frequenz der Kardanwellenanordnung 10′, erzeugt in dem tatsächlich verwendeten Drehzahlbereich, um hierdurch zu verhindern, daß die Steifigkeit des elastischen Teiles 62 durch die Resonanz bzw. durch die Resonanzschwingung des Fluides, das sich in den Öffnungen 92 befindet, beeinflußt wird.
Die Steifigkeits-Veränderungsvorrichtung 80 wird somit gebildet durch die ersten Fluidkammern 84, die zweiten Fluidkammern 90, die Drosselstellen bzw. Öffnungen 92, die ersten Elektroden 98, die zweiten Elektroden 100, etc. In vergleichbarer Weise zu der vorgenannten Erläuterung ist eine weitere Steifigkeits-Veränderungsvorrichtung 80 an dem elastischen Teil 70 des hinteren Gelenkes 16 vorgesehen.
Mit dem vorerwähnten Aufbau kann die Kardanwellenanordnung 10′ nach diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen die gleiche Wirkung haben bzw. erzeugen wie diejenige nach dem vorherigen Ausführungsbeispiel, wie dies durch die strichpunktierte Linie der Kurve C in Fig. 11 verdeutlicht ist, wenn keine Spannung zwischen die ersten und zweiten Elektroden 98 und 100 der Steifigkeits-Veränderungsvorrichtung 80 gelegt wird, so daß das Fluid innerhalb der ersten und zweiten Fluidkammern 84 und 90 frei durch die Öffnungen 92 bewegbar ist.
Am Beginn der Rotation der Kardanwelle 12 wird infolge der Starrkörperresonanz, die im Bereich niedriger Drehzahlen auftritt, eine Schwingung von großer Amplitude erzeugt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Steifigkeits- Veränderungsvorrichtung 80 im Niedrigdrehzahlbereich betätigt, in dem die Schwingungscharakteristik beeinträchtigt ist. Bei Betätigung der Steifigkeits- Veränderungsvorrichtung 80 wird eine Spannung zwischen die ersten und zweiten Elektroden 98 und 100 angelegt, so daß das Fluid innerhalb der ersten Fluidkammern 84 eingeschlossen wird und die Steifigkeit der ersten und zweiten elastischen Teile 62 und 70 stark erhöht wird.
Wenn dies der Fall ist, wird die Kardanwelle 12 in einen Zustand versetzt, in dem sie starr an ihren entgegengesetzten Enden gelagert ist, vergleichbar dem Zustand, wie er bei einer herkömmlichen Kardanwellenanordnung der Fall ist, so daß es möglich ist, die Starrkörperresonanz Q zu beseitigen, d.h. es möglich ist, eine Schwingungscharakteristik zu erhalten, wie sie in diesem Bereich durch die unterbrochene Kurve "B", gezeigt in Fig. 11, repräsentiert wird.
Entsprechend wird es durch Steuerung des Anlegens der Spannung entsprechend dem Ablaufdiagramm, das in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist, möglich, in dem Drehzahlbereich, der unterhalb der Drehzahl Nc (Frequenz Fc) liegt und in dem die vorbeschriebene Starrkörperresonanz auftritt, die Schwingungskennlinie "B" realisiert und in einem Drehzahlbereich, der höher ist als die Drehzahl Nc wird die weitere Schwingungscharakteristik entsprechend der Kurve "A" realisiert.
Infolgedessen kann in dem Drehzahlbereich, der unter der vorerläuterten Drehzahl Nc liegt, das Schwingungsniveau am Beginn der Rotation der Kardanwelle 12 vermindert werden während in dem Drehzahlbereich, der über der Drehzahl Nc liegt, die Drehzahl der Kurbelwelle 12 in dem tatsächlich verwendeten Drehzahlbereich stabil unter Ausnutzung der Selbst-Ausgleichswirkung der Kurbelwelle 12 gemacht werden.
Entsprechend kann in beiden Fällen bzw. in jedem Fall das Schwingungsniveau in dem tatsächlich verwendeten Drehzahlbereich beträchtlich vermindert werden.
Fig. 12 zeigt ein Hauptprogramm eines Ablaufplanes, der aus der Steuerung der Arbeitsweise der Steifigkeits-Veränderungsvorrichtung 80 verwendet wird. In einem Schritt I wird festgestellt, ob die Drehzahl N der Kardanwelle 12 sich innerhalb des Bereiches befindet, in der die Starrkörperresonanz Q auftritt.
Der Übergang zwischen dem Starrkörper-Resonanzbereich Q und dem stabilen Bereich oder Selbst-Ausgleichsbereich tritt bei der Drehzahl Nc auf. Somit werden im Schritt I die Drehzahlen N 1 und N 2 (N 1 < N 2) so festgelegt, daß die Drehzahl Nc eng dazwischenliegt und es wird festgestellt, ob N < N 1, N < N 2 oder N 1 < N < N 2 ist. Durch Vorsehen eines Toleranzbereiches bei der Feststellung der Starrkörperresonanzschwingung Q wird es möglich, eine Hysterese in der Steuerung zu erhalten und hierdurch starke Vibrationsschwingungen, die sonst auftreten, zu verhindern.
Wenn im Schritt I festgestellt wird, daß N < N 1 ist, geht die Steuerung zum Schritt II über, um eine Spannung zwischen der ersten und zweiten Elektrode 98 und 100 anzulegen. Andererseits geht, wenn im Schritt I festgestellt wird, daß N < N 2 ist, die Steuerung zum Schritt III über, um die Spannung zwischen den ersten und zweiten Elektroden 98 und 100 abzuschalten. In der Zwischenzeit, wenn im Schritt I festgestellt wird, daß N 1 < N < N 2 ist, wird die Steuerung zurückgestellt, während der vorliegende Zustand beibehalten wird, d.h. es wird entweder der Spannungs-Anlegungszustand oder der Spannungs-Abschaltzustand beibehalten. Andererseits zeigt Fig. 13 ein Unterprogramm für eine Unterbrechungssteuerung. Zuerst wird im Schritt X festgestellt, ob ein Zündschalter für den Antriebsmotor auf EIN gestellt ist. Wenn festgestellt wird, daß der Zündschalter eingeschaltet ist, wird die Steuerung zurückgestellt, während der vorliegende Zustand beibehalten wird. Wenn festgestellt wird, daß der Zündschalter ausgeschaltet ist, geht die Steuerung zum Schritt XI über, um das Anlegen einer Spannung zwischen der ersten und zweiten Elektrode 98 und 100 zu beenden und anschließend die Energie zuvor abzuschalten. Entsprechend wird den ersten und zweiten elastischen Teilen 62 und 70 durch Anlegen und Abschalten einer Spannung über die ersten und zweiten Elektroden 98 und 100 des ersten und zweiten elastischen Teiles 62 und 70 in Abhängigkeit von der Feststellung, ob die Drehzahl der Kardanwelle 12 größer als Nc ist, eine solche dynamische Federkonstantencharakteristik verliehen, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist. Außerdem kann durch Ausbilden der ersten und zweiten elastischen Teile 62 und 70 aus Gummi von kleiner struktureller Dämpfungseigenschaft die dynamische Federkonstante im tatsächlich verwendeten Bereich flach gemacht werden, wenn die Frequenz Fc überschritten wird.
Obwohl die ersten und zweiten Elektroden 98 und 100 als an den Innenseiten jeder Öffnung 92 einander gegenüberliegend beschrieben und dargestellt wurden, um die Viskosität des elektrisch-reologischen Fluids innerhalb der Drosselstelle zu ändern, ist dies nicht in einem beschränkten Sinne zu verstehen, sondern die Elektroden 98 und 100 können auch gegenüberliegend innerhalb der ersten Fluidkammern 84 angeordnet werden, um die Viskosität des elektrisch- reologischen Fluides innerhalb der ersten Fluidkammer 84 jeweils zu ändern.
Außerdem ist die Erfindung auch nicht darauf beschränkt, daß Öffnen und Schließen der Öffnungen 92 durch Verwenden der Viskositätsänderung des elektrisch-reologischen Fluides zu erreichen, sondern diese Funktion kann auch durch Verwendung von Ventilen zum Öffnen und Schließen der Drosselstelle 92 ausgeführt werden, um die gleiche Wirkung zu erreichen.
Fig. 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem die Teile und Abschnitte, die denjenigen des vorherigen Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 5 bis 14 entsprechend, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Obwohl die Beschreibung dieses Ausführungsbeispieles nur für das elastische Teil 62 erfolgt, um die Beschreibung abzukürzen, kann diese Ausführungsform auch bei dem zweiten elastischen Teil 70 angewandt sein.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste elastische Teil 62, das eine Ringform besitzt und rund um das Lager 60 angeordnet ist, mit einem gabelförmigen äußeren Umfangsabschnitt 120 von U-förmigem Querschnitt versehen. Das äußere Umfangsende des gabelförmigen Umfangsendabschnittes 120 ist an dem Isolier-Außenrohr 96 befestigt.
Das Isolier-Außenrohr 96 ist an seinem Innenumfang mit einem Anschlag 122 versehen, der in den gabelförmigen Abschnitt 120 vordringt, derart, daß ein kleiner Spalt δ zwischen dem Innenumfang des Anschlages 122 und dem Boden des gabelförmigen äußeren Umfangsabschnittes 120 verbleibt. Bei diesem Aufbau ist der gabelförmige äußere Umfangsabschnitt 120 des ersten elastischen Teiles 120 in seiner Steifigkeit niedrig. Andererseits ist die Schwingung der Kurbelwelle 12 in einem tatsächlich verwendeten Drehzahlbereich so klein, d.h. die Relativbewegung des Anschlages 120 und des gabelförmigen äußeren Umfangsabschnittes 120 ist so klein, daß sie sich innerhalb des Bereiches des kleinen Spaltes δ hält und daher so klein, daß sie lediglich durch die Verformung des gabelförmigen äußeren Umfangsabschnittes 120 aufgenommen bzw. absorbiert wird. Entsprechend ist die Steifigkeit, die tatsächlich durch das erste elastische Teil 62 in dem tatsächlich verwendeten Drehzahlbereich bereitgestellt wird, sehr klein.
Andererseits wird beim Beginn der Rotation der Kardanwelle 12 die Starrkörperresonanzschwingung veranlaßt, um eine Schwingung mit großer Amplitude zu bewirken. Durch eine solche Schwingung von großer Amplitude wird der gabelförmige äußere Umfangsabschnitt 120 des ersten elastischen Teiles 62 stark verformt, so daß der Boden des gabelförmigen äußeren Umfangsabschnittes 120 veranlaßt wird, gegen den Innenumfang des Anschlages 120 anzuliegen und daher wird das erste elastische Teil 62 veranlaßt, eine große Steifigkeit aufzuweisen.
Entsprechend wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine Steifigkeits-Änderungsvorrichtung 124 durch den gabelförmigen äußeren Umfangsabschnitt 120 des ersten elastischen Teiles 62, den Anschlag 122, den kleinen Spalt δ dazwischen etc. gebildet. Dieses Ausführungsbeispiel kann eine solche Schwingungskennlinie bewirken, wie sie durch die strichpunktierte Kurve C′ in Fig. 16 angegeben ist und daher kann sie im wesentlichen die gleiche Wirkung haben wie das vorherige Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5 bis 14.
Fig. 17 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, in der die Teile und Abschnitte, die denjenigen der vorherigen Ausführungsbeispiele entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Obwohl die Erläuterung dieses Ausführungsbeispieles nur in bezug auf das erste elastische Teil 62 erfolgt, ist dieses nicht beschränkend, sondern die gleiche Ausführung kann auch bei dem zweiten elastischen Teil 70 vorgesehen sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste elastische Teil 62 an seinem Außenumfang mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen 130 versehen, deren äußere Enden gegen den Innenumfang des Anschlages 122 des Isolier-Außenrohres 96 anliegen.
Es ist deutlich, daß mit diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen die gleiche Wirkung erzielt wird, wie mit dem vorherigen Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 15 und 16.
Die Erfindung betrifft eine Kardanwellenanordnung mit einer Kardanwelle, die elastisch an einer Fahrzeugkarosserie durch elastische Teile gelagert und durch ein vorderes Gelenk mit einem Antriebsmotor und durch ein hinteres Gelenk mit einer End-Antriebseinheit verbunden ist. Die vorderen und hinteren Gelenke sind so aufgebaut, daß die Kardanwelle in eine Richtung parallel zu sich selbst bewegbar ist, um eine Selbst-Ausgleichswirkung bezüglich des Massenausgleiches in Abhängigkeit von der Rotation der Kurbelwelle herbeizuführen, wobei die elastischen Teile elastisch deformiert werden.

Claims (17)

1. Kardanwellenanordnung in einem Antriebszug eines Fahrzeuges, gekennzeichnet durch
eine Kardanwelle (12),
eine Gelenkeinrichtung (14, 16) zur Verbindung der gegenüberliegenden axialen Enden der Kardanwelle (12) mit entsprechenden Teilen (44, 50) des Antriebszuges derart, daß die Kardanwelle (12) in eine Parallelbewegungsrichtung bewegbar ist, und
elastische Einrichtungen (62, 70) zum elastischen Lagern der Kardanwelle (12) an einer Fahrzeugkarosserie.
2. Kardanwellenanordnung in einem Antriebszug eines Fahrzeuges mit einem Antriebsmotor und einer End-Antriebseinheit, gekennzeichnet durch:
eine Kardanwelle (12),
eine Gelenkeinrichtung (14, 16) zum antreibenden Verbinden von entgegengesetzten axialen Enden der Kardanwelle (12) mit dem Antriebsmotor und der End-Antriebseinheit (50), derart, daß die Kardanwelle (12) in eine Parallelbewegungsrichtung relativ zu dem Antriebsmotor und der End-Antriebseinheit (50) bewegbar ist, und
elastische Einrichtungen (62, 70) zum elastischen Lagern der Kardanwelle (12) an einer Fahrzeugkarosserie.
3. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkeinrichtung aufweist ein erstes Gelenk (14) zur Verbindung mit der Antriebsmotoreinheit (44) und einem zweiten Gelenk (16) zur Verbindung mit der End-Antriebseinheit (50), wobei jedes der Gelenke (14, 16) ein erstes und ein zweites Gelenkteil (20, 22, 20 a, 22 a), ein Zwischenteil (24, 24 a), angeordnet zwischen den ersten und zweiten Gelenkteilen (20, 22, 20 a, 22 a) sowie eine Einrichtung (32) mit niedriger Reibung aufweist, um antreibend hie entgegengesetzten axialen Enden des Zwischenteiles (24, 24 a) jeweils mit den ersten und zweiten Gelenkteilen (20, 22, 20 a, 22 a) derart zu verbinden, daß das Zwischenteil (24, 24 a) relativ zu den ersten und zweiten Gelenkteilen (20, 22, 20 a, 22 a) neigbar ist.
4. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Gelenkteile (20, 20 a, 22, 22 a) ausgesparte Endabschnitte mit zylindrischem Innenumfang aufweisen, wobei das Zwischenteil (24, 24 a) teil-kugelförmige axiale Endabschnitte aufweisen, die in den ausgesparten Endabschnitten (26) der erste und zweiten Gelenkteile (20, 20 a, 22, 22 a) jeweils aufgenommen sind, wobei die teil-kugelförmigen axialen Endabschnitte des Zwischenteiles (24, 24 a) und die zylindrischen Innenumfangsgeometrien der ausgesparten Endabschnitte (26) der ersten und zweiten Gelenkteile (20, 20 a, 22, 22 a) mit Axialnuten (30) versehen sind, und die Einrichtung (32) mit niedriger Reibung aus einer Mehrzahl von Kugeln (32) gebildet ist, die in den Axialnuten (30) angeordnet sind, um in diesen zu rollen.
5. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gelenkteil (20) des ersten Gelenkes (14) an einem Endabschnitt gegenüberliegend zu dem ausgesparten Endabschnitt (26) durch ein Gleitprofil (38) mit der Kardanwelle (12) verbunden ist, das zweite Gelenkteil (22) des ersten Gelenkes (14) durch ein Gleitprofil (49) mit einer Hauptwelle (46) eines Getriebes (44) der Antriebsmotoreinheit an einem Endabschnitt, der dem ausgesparten Endabschnitt (26) gegenüberliegt, verbunden ist, das erste Gelenkteil (20 a) des zweiten Gelenkes (16) an einem Ende, das dem ausgesparten Endabschnitt (26) gegenüberliegt, einen Flansch (19) aufweist und mit dem Flansch (19) an der Kardanwelle (12) befestigt ist und das zweite Gelenkteil (22 a) des zweiten Gelenkes (16) an einem Ende, entgegengesetzt zu dem ausgesparten Endabschnitt (26) einen Flansch (54) aufweist, durch den es mit einer Antriebsritzelwelle (52) der End-Antriebseinheit (50) fest verbunden ist.
6. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein erstes Gehäuserohr (58), das das erste Gelenk (14) umgibt und mit einer Gehäuseverlängerung (56) des Getriebes (44) verbunden ist, und ein erstes Lager (60), das drehbar das erste Gelenkteil (20) des ersten Gelenkes (14) an dem ersten Rohrgehäuse (58) lagert, wobei eine elastische Einrichtung (62) mit einem ersten ringförmigen elastischen Teil (62) rund um das erste Lager (60) angeordnet ist, um das erste Gelenkteil (20) des ersten Gelenkes (14) elastisch an dem ersten Rohrgehäuse (58) durch das erste Lager (60) zu lagern.
7. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein zweites Rohrgehäuse (67) , das das zweite Gelenk (16) umgibt und an einem Differentialträger (66) befestigt ist, und ein zweites Lager (68), das drehbar das erste Gelenkteil (20 a) des zweiten Gelenkes (16) an dem zweiten Rohrgehäuse (67) lagert, wobei die elastische Einrichtung außerdem aufweist ein zweites ringförmiges elastisches Teil (70), angeordnet rund um das zweite Lager (67), um elastisch das erste Gelenkteil (20 a) des zweiten Gelenkes (16) an dem zweiten Rohrbereich (67) durch das zweite Lager (68) zu lagern.
8. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet außerdem durch eine Steifigkeits-Veränderungseinrichtung (80), die betrieblich mit der elastische Einrichtung (62, 70) verbunden ist, um die Steifigkeig, die die elastische Einrichtung (62, 70) besitzt bzw. bewirkt, in Abhängigkeit von einer Veränderung der Drehzahl der Kardanwelle (12) zu verändern.
9. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einrichtung (62, 70) zumindest ein elastisches Teil (62, 70) aufweist, die Steifigkeits- Veränderungseinrichtung (80) eine Kammer (84) aufweist, die teilweise durch das elastische Teil (62, 70) begrenzt ist, ferner ein Trennwandteil (86), das teilweise diese Kammer (84) begrenzt, ferner eine Membran (88), die mit dem Trennwandteil (86) zusammenwirkt, um eine zweite Kammer (90) zu bilden, wobei die ersterwähnte Kammer (84) und die zweite Kammer (90) an gegenüberliegenden Seiten des Trennwandteiles (86) ausgebildet sind, sowie eine Drosselstelle (92) aufweist, die in dem Trennwandteil (86) ausgebildet ist, um eine Verbindung zwischen der zuerst erwähnten Kammer (84) und der zweiten Kammer (90) herzustellen, und wobei die Steifigkeits-Veränderungsvorrichtung (80) ein inkompressibles Fluid aufweist, das in die zuerst erwähnte Kammer (84) und die zweite Kammer (90) eingefüllt ist und eine Steuereinrichtung (104) zur Steuerung der Strömung des Fluides durch die Drosselstelle bzw. Öffnung (92) in Abhängigkeit von der Veränderung der Drehzahl der Kardanwelle (12) vorgesehen ist.
10. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid in seiner Viskosität in Abhängigkeit von der Anwesenheit eines elektrischen Feldes veränderlich ist und die Steuereinrichtung (104) aufweist ein Paar Elektroden (98, 100), die in dem Trennwandteil (86) derart angeordnet sind, daß sie mit der Öffnung (92) verbunden sind bzw. zusammenwirken und eine Elektrodenspannungs-Steuereinrichtung (104) zur Steuerung des Anlegens und Abschaltens einer Spannung zwischen den Elektroden (98, 100) vorgesehen ist.
11. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenspannungs-Steuereinrichtung (104) eine Spannung zwischen den Elektroden (98, 100) anlegt, wenn die Drehzahl der Kardanwelle (12) niedriger ist als ein erster vorgegebener Wert, um hierdurch die Steifigkeit des elastischen Teiles (62, 70) zu erhöhen.
12. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden-Spannungssteuereinrichtung (104) die Spannung zwischen den Elektroden (98, 100) abschaltet, wenn die Drehzahl der Kardanwelle (12) höher ist als ein zweiter, vorgegebener Wert, um hierdurch die Steifigkeit des elastischen Teiles (62, 70) zu vermindern.
13. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite vorgegebene Wert sich voneinander unterscheiden.
14. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Steifigkeits-Veränderungseinrichtung (80), die betrieblich mit der elastischen Einrichtung (62, 70) verbunden ist, um eine Steifigkeit der elastischen Einrichtung (72, 80) in Abhängigkeit von einer Veränderung der Drehzahl der Kardanwelle (12) zu ändern, wobei das erste elastische Teil (62) einen gabelförmigen äußeren Umfangsabschnitt (120) von U-förmigem Querschnitt aufweist, befestigt an einem ersten Isolierrohr (96), eingesetzt in das erste Rohrgehäuse (58), wobei das erste Isolierruhr (96) einen Ringvorsprung (122) aufweist, der in den gabelförmigen äußeren Umfangsabschnitt (120) in eine solche Weise hinein vorspringt, daß ein Spalte (δ) zwischen einem Boden des gabelförmigen äußeren Umfangsabschnittes (120) des ersten elastischen Teiles (62) und dem Ringvorsprung (122) des ersten Isolierrohres (96) verbleibt, wobei die Steifigkeits- Veränderungseinrichtung (124) durch den gabelförmigen äußeren Umfangsabschnitt (120) des ersten elastischen Teiles (62), den Ringvorsprung (122) des ersten Isolierrohres (96) und den Spalt (δ) gebildet ist.
15. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elastische Teil (70) einen gabelförmigen äußeren Umfangsabschnitt von U-förmigem Querschnitt besitzt, der an einem zweiten Isolierrohr befestigt ist, eingesetzt in das zweite Rohrgehäuse, wobei das zweite Isolierrohr einen Ringvorsprung aufweist, der in den gabelförmigen äußeren Umfangsabschnitt des zweiten elastischen Teiles (70) hinein vorspringt, derart, daß ein zweite Spalt zwischen einem Boden des gabelförmigen äußeren Umfangsabschnittes des zweiten elastischen Teiles (70) und dem Ringvorsprung des zweiten Isolierrohres gebildet wird, wobei die Steifigkeits- Veränderungseinrichtung (124) außerdem durch den gabelförmigen äußeren Umfangsabschnitt des zweiten elastischen Teiles (70), des Ringvorsprunges des zweiten Isolierrohres und des zweiten Spaltes gebildet wird.
16. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Steifigkeits-Änderungseinrichtung (80, 124), die betrieblich mit der elastischen Einrichtung (62, 70) zur Veränderung der Steifigkeit, die durch die elastische Einrichtung (62, 70) in Abhängigkeit von Veränderungen der Drehzahl der Kardanwelle (12) bereitgestellt wird, wobei das erste elastische Teil (62) eine Mehrzahl von Vorsprüngen (130) an einem äußeren Umfangsabschnitt desselben aufweist, ein erstes Isolierrohr (96), das in das erste Rohrgehäuse eingesetzt ist, mit einem Ringvorsprung (122) in Kontakt mit den Vorsprüngen vorgesehen ist und die Steifigkeits- Änderungsvorrichtung durch die Vorsprünge (130) des ersten elastischen Teiles (62) und den Ringvorsprung (122) des ersten Isolierrohres (96) gebildet ist.
17. Kardanwellenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elastische Teil (70) eine Mehrzahl von Vorsprüngen an einem äußeren Umfangsabschnitt desselben aufweist, ein zweites Isolierrohr, eingesetzt in das zweite Rohrgehäuse, vorgesehen ist mit einem Ringvorsprung in Kontakt mit den Vorsprüngen des elastischen Teiles vorgesehen ist und die Steifigkeits-Änderungsvorrichtung außerdem durch die Vorsprünge des zweiten elastischen Teiles (70) und des Ringvorsprunges des zweiten Isolierrohres gebildet ist.
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