DE541122C

DE541122C - Kardangelenk, insbesondere zum Antrieb der Lenkraeder von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE541122C
Application number: DE1930541122D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-12-06
Filing date: 1930-07-31
Publication date: 1932-01-11

Description

Man kennt bereits Kardangelenke, welche eine derartige Übertragung gestatten, daß die Winkelgeschwindigkeiten der treibenden und der angetriebenen Welle stets einander gleich S sind. Bei diesen Verbindungen sind die Achsen der treibenden und angetriebenen Welle um zwei verschiedene primäre Achsen schwenkbar, die in gleichen Abständen vom Schnittpunkt der Wellenachsen liegen, und

ίο mittels dieser primären Achsen an Teile angelenkt, die um eine gemeinsame, sogenannte Zwischenachse drehbar sind. Die Gleichheit der Geschwindigkeiten wird durch den Umstand erhalten, daß die Zwischenachse in einer Ebene lagert, welche den von der treibenden und angetriebenen Welle eingeschlossenen Winkel in die Hälfte teilt und zur Ebene dieser beiden Wellen senkrecht ist. Bei den bekannten Getrieben dieser Art sind die beiden primären Achsen zu beiden Seiten der Halbierungsebene angeordnet. Die Folge hiervon sind eine umständliche Bauart sowie eine Gelenkverlängerung, die der Summe der Abstände dieser Achsen von der Halbierungsebene gleich ist.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung behoben.

Die Erfindung betrifft ein Kardangelenk, insbesondere zum Antrieb der Lenkräder von Kraftfahrzeugen, bei welchem die Achsen der treibenden und der angetriebenen Welle um zwei verschiedene primäre Achsen schwenkbar sind, die in gleichen Abständen vom Schnittpunkt der Wellenachsen liegen, wobei dieses Kardangelenk sich hauptsächlich dadurch kennzeichnet, daß die primären Achsen in einer Ebene liegen, die bei gestrecktem Gelenk senkrecht zu den Wellenachsen verläuft.

Ein anderes Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß mit den Wellen je eine kreisförmige Führung fest verbunden ist, deren Mittelpunkt auf der zugehörigen primären Achse liegt, und daß in den Führungen Teile geführt sind, die gleichachsig, dreh- und längsverschiebbar miteinander verbunden sind.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung bestehen die geführten Teile aus je zwei Bügeln, zwischen denen je ein Sektor gleitet, der mit einer der beiden Wellen fest verbunden ist, wobei zweckmäßig die mittels Leisten und Nuten geführten Teile durch einen Zapfen gegeneinander geführt sind.

Weitere Kennzeichen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

In den nur beispielshalber beigefügten Zeichnungen stellen dar:
Abb. ι im Aufriß ein erfindungsgemäßes Gelenk, wobei sich die beiden Wellen ausnahmsweise wechselseitig verlängern,

Abb. 2 einen Schnitt nach 2-2 der Abb. 1, Abb. 3 einen Schnitt nach 3-3 der Abb. 2, wobei die beiden Wellen einen Winkel χ einschließen,

Abb. 4 einen Schnitt, der die Konstruktion eines erfindungsgemäßen Gelenks bei Anwendung an einem Antrieb für die Lenkräder eines Kraftwagens veranschaulicht;

Abb. 5 bis 8 schließlich, die den Abb. 1 bis 4 entsprechen, sind Ansichten einer abweichenden Ausführungsform.

Gemäß dem in Abb. 1 bis 3 dargestellten

ao Ausführungsbeispiel ist das Gelenk zur Sicherung der Zwangsläufigkeit von zwei Wellen 1, 2 bestimmt, die untereinander einen beliebigen Winkel χ einschließen und deren eine bloß schwenkbar ist oder deren beide beweglich sind. Die Längsachsen dieser Wellen laufen in einem virtuellen, festen Punkt ο zusammen.

Dieser Bedingung kann in irgendeiner beliebigen Weise Rechnung getragen werden, z. B. in der in Abb. 4 veranschaulichten Art, welche die Anwendung der Erfindung auf den Vorderradantrieb eines Kraftwagens darstellt. Nach diesem Beispiel nimmt die antreibende Welle ι unter Vermittelung des Gelenks die angetriebene Welle 2, auf der die Radnabe 3 festsitzt, mit. Die Welle 2 wird vom Achsenschenkel 4 getragen, mit Bezug auf den sie eine unveränderliche Lage, im Längssinne beibehält. Der Achsschenkel, der um eine lotrechte Achse schwenkbar ist, enthält einen Kugelsitz 5, in welchem ein mit der Welle 1 verbundener Kugelzapfen 6 drehbar ist. Dank diesem Kugelzapfen ist der Schnittpunkt ο der Achsen 1, 2 ständig im Mittelpunkt der Kugel 5 gelegen.

Gemäß der Erfindung ist die Welle 1 an eine von einem Teil 7 abgestützte Primärachse A angelenkt. Bei dem dargestellten Beispiel erfolgt diese Anlenkung mit Hilfe eines Sektors 8, der von der Welle 1 getragen wird und auf dessen zwei Seiten zwei kreisförmige Leisten 9 vorgesehen sind, die in zwei kreisförmigen Führungen 10 gleitbar sind, welche auf den Innenseiten von zwei Wangen eines den Teil 7 bildenden Bügels vorgesehen sind. Die Mittelpunkte der Führungen befinden sich auf der Achse A, die bei dieser Ausführungsform nur scheinbar vorhanden ist.

In gleicher Weise trägt die Welle 2 einen Sektor 8^a, der mit kreisförmigen Leisten 9" versehen ist, welche in zwei auf den Innenseiten der beiden Wangen eines zweiten Bügels 7^a vorgesehenen kreisförmigen Führungen io^a gleitbar sind. Die Mittelpunkte der Führungen io^a sind auf der zweiten Primärachse B gelegen, die bei dieser Ausführungsform gleichfalls nur scheinbar vorhanden ist.

Diese Achsen können natürlich auch tatsächlich vorhanden sein, in welchem Falle die Teile 8, 8^a wirklich um diese Achsen laufen würden.

Die Primärachsen A und B sind infolge der Form der Teile 8 und 8^a im gleichen Abstand d vom scheinbaren Zusammentreffpunkt ο der Längsachsen der beiden Wellen 1. 2 gelegen (Abb. 3, 4).

Die Schäften, n^a der Bügel 7, 7« o. dgl. sind gleichachsig, und einer derselben (z. B. ii^ß) besteht aus einem Zapfen, der in einer den anderen Schaft bildenden Büchse 11 drehbar und gleitbar ist. Die gemeinsame Achse C dieser Schäfte, die zu den Primärachsen A, B senkrecht ist, ergibt die Zwischenachse des Doppelkardangelenks, dessen beide übliche Kreuzstücke für die Achse bzw. Welle 1 durch die Achsen A, C und für die Welle 2 durch die Achsen C, B gebildet werden; hierbei ist die Achse C den beiden Kardangelenken gemeinsam.

Die Wirkungsweise des Getriebes leuchtet ein. Jede der Wellen kann alle Richtungen im Raum einnehmen, da sie um zwei zueinander rechtwinklige Achsen drehbar ist. Überdies laufen die beiden Wellen 1, 2 stets mit gleichen Winkelgeschwindigkeiten um. Setzt man nämlich voraus, daß die Welle 2 bezüglich ihrer Richtung fest ist (Abb. 3, 4) und daß die Welle 1 eine Drehbewegung von der Größe χ um den Punkt ο vollführt, so beschreiben alle mit dieser Welle verbundenen Punkte mit Bezug auf diesen Mittelpunkt Kreisbögen gleichen Zentriwinkels x. Die Primärachse A. gelangt nach A'. Die mit dem Sektor 8^a und der Welle 2 verbundene Achsei? hat ihre Lage nicht verändert. Die zu beiden Achsen^, B senkrechte Zwischenachse C, die sich in gleicher Ebene wie diese Achsen befindet, gelangt nach C. Da die Achsen A, B im gleichen Abstand d vom Mittelpunkt gelegen sind, so ist der eingeschriebene WinkelA-B-A' (Abb. 3,4) gleich der Hälfte ^- des Zentriwinkels A-O-A'. Da- _iig her verbleibt bei der kleinen, bedeutungslosen Abweichung 00' bzw. bis auf dieselbe die Zwischenachse C in der Halbierungsebene des Winkels π-χ, der von den beiden Wellen 1, 2 eingeschlossen wird. Dies ist die erforderliche und genügende Bedingung, damit die Winkelgeschwindigkeiten der

beiden Wellen ι, 2 stets einander gleich seien.

Es ist ersichtlich, daß der Abstand A'-B (Abb. 3, 4) zwischen den beiden Achsen A'-B in dem Maße abnimmt, in welchem der Winkel .F wächst. Dies ist dank dem Umstand, daß der Zapfen n^a in der Büchse ii gleitet, möglich. Eine am Boden der Büchse 11 angeordnete Feder kann das Auseinanderrücken

ίο der beiden Bügel bei der Verringerung des Winkels χ begünstigen, um in gleichem Ausmaße die Achse A oder B oder die an ihre Stelle tretenden Teile (Leisten g, g^a und Führungen io, io^u) zu entlasten.

In den Abb. 5 bis 8 ist eine Ausführungsform dargestellt, die bei einem Vordergetriebe eines Kraftwagens angewendet ist. Wie bei der bereits beschriebenen Ausführungsform ist die Welle 1 an eine scheinbare Primärachse A angelenkt, die durch die Achse der kreisförmigen Oberfläche eines Sektors 7 gegeben ist. Dieser Teil 7 ist in einer gleichgestalteten Ausnehmung eines Teiles 8 angeordnet, der mit der Welle 1 verbunden ist; die Ausnehmung befindet sich in einer durch die Achse dieser Welle gelegenen Ebene. Der halbkugelförmigeTeil 8 ist auf dem Sektor 7 durch Drehung um die scheinbare Achse A gleitbar, wobei der kreisförmige Rand des Sektors 7 und der kreisförmige Boden der Ausnehmung des Teiles 8 sich ständig berühren.

In gleicher Weise trägt die Welle 2 einen Teil 8°, der durch Drehung auf einem kreisförmigen Sektor y^a gleitbar ist, welcher in einer der Ausnehmung des Teiles S gleichen Ausnehmung lagert; der Mittelpunkt des Sektors y^a ist auf der zweiten, gleichfalls scheinbaren Primärachse B gelegen.

Die Primärachsen A, B sind infolge der Gestaltung der Teile 8, 8^a in gleichem Abstand d (Abb. 7, 8) vom scheinbaren Treffpunkt ο der Längsachsen der beiden Wellen 1, 2 angeordnet.

Die kreisförmigen Sektoren 7, y^a sind radial in ihrer Mitte ausgebohrt, so daß sie eine gemeinsame Achse C erhalten können, die in den Bohrungen der Sektoren 7, y sich verschieben und sich drehen kann. Eine auf der x\chse C angeordnete und gegen die Sektoren 7, 7« sich abstützende Feder 12 sichert das Anliegen der Sektoren am Boden der Ausnehmungen der Teile 8, 8«. Die den Sektoren 7, 7« gemeinsame, zu den Primärachsen A, B senkrecht gelegene Achse C bildet dort die Zwischenachse des Doppelkardangelenks, dessen beide übliche Kreuzstücke durch die Achsen A, C für die Welle ι und durch die Achsen C und B für die Welle 2 gebildet werden, wobei die Achse C den beiden Kardangelenken gemeinsam ist.

Die Wirkungsweise des Getriebes ist der des bereits beschriebenen gleich.

Die Bauart eines solchen Verbindungsgeienks ist außerordentlich einfach, da es nur aus einer Achse C und zwei Gruppen \'on zwei gleichen Teilen 7, 7" und 8, 8^ß besteht.

Die Erfindung ist natürlich keinesfalls auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, die lediglich als Beispiel anzusehen sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Kardangelenk, insbesondere zum Antrieb der Lenkräder von Kraftfahrzeugen, bei welchem die Achsen der treibenden und der angetriebenen Welle um zwei verschiedene primäre Achsen schwenkbar sind, die in gleichen Abständen vom Schnittpunkt der Wellenachsen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die primären Achsen (A, B) in einer Ebene liegen, die bei gestrecktem Gelenk senkrecht zu den Wellenachsen verläuft.

2. Kardangelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Wellen (1, 2) je eine kreisförmige Führung (9, 9^a bzw. 7') fest verbunden ist, deren Mittelpunkt auf der zugehörigen primären Achse (A, B) liegt, und daß in den Führungen (9, g") Teile (7, 7^a ) geführt sind, die gleichachsig, dreh- und längsverschiebbar miteinander verbunden sind.

3. Kardangelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geführten Teile (7, y^a) aus je zwei Bügeln bestehen, zwischen denen je ein Sektor (8, 8^a) gleitet, der mit einer der beiden Wellen (1, 2) fest verbunden ist, und daß die geführten Teile (7, y^a) durch einen Zapfen (ii^ß) gegeneinander geführt sind.

4. Kardangelenk nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung zwischen den Sektoren (8, 8") und den Bügeln (7, y^a) mittels Leisten (9, 9^S) und Nuten (10, io^a) erfolgt.

5. Kardangelenk nach Anspruch r bis 4, gekennzeichnet durch eine zwischen die Teile (7, y^a) geschaltete Feder (12).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen