DE581919C - Elastische, als Kardangelenk dienende Kupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Es sind elastische Kupplungen bekannt, bei welchen die Wellennaben der beiden miteinander zu kuppelnden Wellen durch Blattfedern miteinander verbunden sind, die in axiale Schlitze der Wellennaben gelegt sind. Um derartige Kupplungen als Kardangelenke, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, benutzen zu können, sollen gemäß der Erfindung die Blattfedern an einem Ende oder an beiden Enden ihrer Längskanten mit Querschlitzen oder Aussparungen versehen werden, in welche lose die Flanschen oder ringförmigen Rippen von Teilen des Kupplungsgehäuses eingreifen.

Die Zeichnungen stellen mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dar, und zwar zeigt

Abb. ι eine Ausführungsform der Kupplung im Aufriß, teilweise im Schnitt.
Abb. 2 zeigt einen Teil der Abb. 1 und veranschaulicht die geringe seitliche Bewegung des Gehäuses, welche erforderlich ist, um die federnden Teile in Stellung zu bringen.

Abb. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Kupplung im Aufriß, teilweise im Schnitt.

Abb. 4 veranschaulicht die Arbeitsteile einer Kupplung, bei welcher die Antriebswelle und die angetriebene Welle in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Zwei Lamellenfedern sind hier im Aufriß und eine in Seitenansicht veranschaulicht.

Abb. 5 und 6 zeigen eine solche Lamellenfeder in Seitenansicht und im Aufriß.

Abb. 7 veranschaulicht eine besondere Ausführungsform der Feder im Aufriß.

Abb. 8 und 9 zeigen eine aus einem Stück bestehende Feder im Aufriß und in Unteransicht.

Abb. 10 veranschaulicht eine Kardanwelle, welche mit zwei biegsamen Kupplungen gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.

Abb. 11 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Kupplung.

Abb. 12 und 13 sind Teilansichten und veranschaulichen eine besondere Konstruktion eines Kupplungsgliedes.

Abb. 14 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Kupplung, und

Abb. 15 und 16 sind Einzelansichten eines konstruktiven Merkmals der in Abb. 14 veranschaulichten Kupplung.

Wie aus Abb. 1 ersichtlich, sitzt auf einer Antriebswelle 1 ein Kupplungsglied 2, welches mit Zähnen 3 versehen ist. Ein zweites Kupplungsglied 4, welches mit Zähnen 5 versehen ist, sitzt auf einer angetriebenen Welle 6. Um die Kupplungsglieder herum ist ein Gehäuse angeordnet, welches sich aus zwei Teilen 7, 8 zusammensetzt, welche nach Art einer Muffenverbindung ineinandergreifen. Der, Teil des Gehäuses ist mittels Schrauben 9 an einem Ring 10 befestigt, der mit einer ringförmigen Rippe oder Flansch 11 versehen ist. Dieser Ring 10 legt sich mit seiner Innenfläche 10' gegen einen Ansatz auf der Nabe des Kupplungsgliedes 2 und wird auf diesem Kupplungsgliede durch einen ge-

teilten oder gespaltenen Ring 12 festgehalten der in eine ringförmige Nut 13 des Kupplungsgliedes 2 eingeführt wird und in dieser Nut dadurch festgehalten wird, daß er sich gegen die Innenwandung 2' einer ringförmigen Aussparung in der Bohrung des Gehäuseteils 7 legt. Auf dem zweiten Teil 8 des Gehäuses ist mittels Schrauben 14 ein Ring 15 befestigt, der mit einer ringförmigen Rippe oder einem Flansch 16 versehen ist. Ein Packungsring 17, der in einer Nut 18 in der Nabe des Kupplungsgliedes 4 untergebracht ist, erstreckt sich bis zum Ringe 15 hin und verhindert auf diese Weise, daß das Schmiermittel, welches sich in dem die Zähne 3 und 5 umgebenden Raum befindet, durch den ringförmigen Schlitz zwischen dem Ring 15 und dem Kupplungsgliede 4 entweicht.

Die Federn 19, welche als Verbindungsglieder zwischen den Kupplungsgliedern 2 und 4 wirken, ruhen in Schlitzen zwischen den Zähnen 3 und 5. Jede Feder ist an ihrer inneren Kante nahe ihren Enden mit Querschlitzen20, 21 versehen, in die die ringförmigen Rippen 11 und 16 auf den Ringen 10 und 15 hineinragen, wobei in den genannten Schlitzen ein geeigneter Spielraum vorgesehen ist. Auf diese Weise wird die Endbewegung der Federn in der gewünschten Weise begrenzt, und die beiden Teile 7 und 8 des Gehäuses werden gleichzeitig zusammengehalten. Eine Drehung der Welle 1 und des Kupplungsgliedes 2 wird durch die Federn 19 auf das Kupplungsglied 4 und die Welle 6 übertragen. Infolge dieser Übertragung werden die Federn je nach der Beanspruchung, welcher sie unterworfen werden, gebogen. Die Elastizität dieser Federn verhindert Stöße, die durch unregelmäßige Übertragung u. dgl. verursacht werden, verhindert ferner eine übermäßige Abnutzung der Welle und Getriebe und gleicht ein geringes Versetzen der Wellenachsen gegeneinander aus. Gleichzeitig kann sich die angetriebene Welle 6 um eine kurze Strecke axial gegenüber der Antriebswelle ι bewegen.

Die in Abb. 1 und 2 veranschaulichten Federn 19 sind in ihrer Mitte mit konvexen Ansätzen 19' versehen, so daß ihre Kraft an der Stelle vergrößert ist, an der die Biegungsbeanspruchung am größten ist. In diesem Falle befinden sich die konvexen Ansätze auf der Außenseite der Federn. Sie können aber auch auf der Innenseite der Federn liegen oder sowohl auf der inneren als auch auf der äußeren Seite der Federn, wie dies beispielsweise in Abb. 7 veranschaulicht ist. In Abb. 5 und 6 setzen sich die Federn 33 aus Lamellen zusammen, die sich* mit Bezug aufeinander verschieben können, wenn sie bei der Drehung der Kupplung gebogen werden, und insbesondere dann, wenn die Antriebswelle und die angetriebene Welle nicht in einer Achsrichtung liegen. Die Lamellen können von beliebiger Anzahl sein, je nach der zu übertragenden Last. In solchen Fällen, wo dickere Federn aus einem Stück verwendet werden, werden die Querschlitze 20, 21 an beiden Seiten, wie z. B. aus Abb. 8 und 9 ersichtlich, ausgeweitet, so daß die erforderliche seitliche Drehbewegung der Federn um die Berührungsstelle mit den Flanschen oder den ringförmigen Rippen des Gehäuses stattfinden kann.

In einigen Fällen kann einer der mit Flansehen versehenen Ringe, die in die Ouerschlitze der Federn eingreifen, so angeordnet werden, daß er in axialer Richtung gleiten kann, wie beispielsweise in Abb. 10 bei 21 veranschaulicht ist, um zu verhindern, daß die Federn 19, 19 zusätzlich durch einen Druck gegen die Rippen 20, 21 beansprucht werden, während sie unter Antriebsbeanspruchung gebogen werden.

In Abb. 14 ist eine Feder veranschaulicht, bei welcher die äußere Kante völlig konvex gekrümmt ist, während die innere Kante konkav ist. Die Feder kann zweckmäßig aus gleichförmigem Hochspannungsstahl ausgestanzt werden, der nach dem Ausstanzen in geeigneter Weise gehärtet wird.

Die inneren Teile der Gehäusehälften 7, 8 besitzen kegelförmige Flächen 22, 22, die, indem sie sich gegen die äußeren Enden der Federn 19 legen, das Zusammensetzen erleichtern, wenn die beiden Gehäusehälften so zusammengezogen werden, daß der hülsenförmige Teil der Gehäusehälfte 8 in die Aussparung der Gehäusehälfte 7 eintritt.

Abb. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Kupplung·, die insbesondere zur Verwendung von Kardanwellen o. dgl. bestimmt ist. Bei dieser Ausführungsform der Kupplung besteht das Gehäuse aus drei Teilen, nämlich einem mittleren Ring 23, der mit einer ringförmigen Rippe 24 versehen ist, und dessen Innenfläche gekrümmt ist, so daß sie sich dem konvexen mittleren Teil der Antriebsfedern anpaßt, einem Gehäuse 25, welches sich einem gezahnten Kupplungsgliede 26 anpaßt, und einem dritten Gliede 27, welches mittels Schrauben 28 an dem mittleren Ring 23 befestigt ist. An dem Glied 25 ist mittels Schrauben 32 ein Ring 29 befestigt, der mit einer ringförmigen Rippe 30 versehen ist. Der Ring 29 wird auf dem Kupplungsgliede 26 durch einen geteilten oder gespaltenen Ring 31 gehalten, der in eine ringförmige Nut in dem Kupplungsgliede 26 hineinpaßt, wie in der Kupplung gemäß Abb. ι und 2. Federn 33, die an ihrer äußeren Kante mit konvexen Ansätzen 19' versehen

sind, weisen Querschlitze 34, 35 auf, die an ihren inneren und äußeren Kanten vorgesehen sind. In diese Querschlitze ragen die ringförmigen Rippen 30, 24 hinein, so daß die einzelnen Teile des Gehäuses zusammengehalten werden. Die Federn 33 ruhen in Schlitzen zwischen den Zähnen auf den gezahnten Kupplungsgliedern 26 und 37. Der innere Teil des Gliedes 25 besitzt eine kegelförmige Fläche 36, die die entsprechenden Enden der Federn 33 niederdrücken und die Aussparungen 34 an der Innenkante der Federn über den Flansch oder die ringförmige' Rippe 30 auf dem Ring 29 des Kupplungsgliedes 26 bringen kann, wenn das Glied 25 auf das Kupplungsglied 26 aufgeschoben wird. Die Federn drehen sich dann um eine Kante der entsprechenden Zahnlücken des anderen Kupplungsgliedes 37, worauf die Ausao sparungen 35 in den oberen Kanten der anderen Enden der Federn mit dem Flansch oder der Rippe 24 auf der Innenfläche des zentralen Ringes 23 in Eingriff treten.

Das Kupplungsglied 37 ist drehbar mit as einem Kugelgelenk, welches von einer Stahlkugel 38 gebildet wird, die in eine Aussparung 37' des Kupplungsgliedes 37 und in eine Aussparung 26' des Kupplungsgliedes 26 hineinpaßt. Die Kugel 38 und die Aussparungen 36 und die Aussparungen 37' und 26' führen das Kupplungsglied, während es sich um die Stahlkugel 38 herum bewegt. Geeignete Mittel, z. B. ein unter Federdruck stehender axial beweglicher Teil der Antriebswelle oder der angetriebenen Welle dient dazu, die Kugel 38 und die Aussparungen 37' und 26' miteinander in Eingriff zu halten. Auf diese Weise können sich die Wellen frei in Winkelstellungen zueinander bewegen, ohne schädliche Beanspruchungen zu erzeugen. Eine Winkelbewegung der Wellen ist dadurch ermöglicht, daß eine Fläche, z. B. 39, oder daß beide einander gegenüberliegenden Flächen der Kupplungsglieder kegelförmig gestaltet sind, wie beispielsweise in Abb. 3 veranschaulicht.

Das äußere Ende des Gliedes 27 des Gehäuses wird vorteilhaft in Gestalt eines Kugelsegments hergestellt, gegen welches sich eine Haube 40 von entsprechender Gestalt legt, die auf dem Kupplungsgliede 37 oder auf der nicht veranschaulichten Welle, auf welcher dieses Kupplungsglied sitzt, befestigt ist und mittels einer Feder 41 gegen das Kupplungsglied 37 gepreßt wird. Das Gehäuseglied 27 besitzt an seiner äußeren Stirnfläche eine ringförmige Nut, in welcher eine Packung 42 aus Filz oder anderem geeignetem Stoff, der ein Schmiermittel enthalten kann, angebracht ist. Die Zahnlücken der Kupplungsglieder sind vorteilhaft abgeschrägt, oder sie sind so geformt, wie in Abb. 4 veranschaulicht, so daß die Beanspruchungen der Federn 33 während der gegenseitigen Winkelbewegung der Kupplungsglieder verringert werden.

Abb. 10 zeigt eine Kardanwelle, die an jedem Ende mit einer der neuen biegsamen Kupplungen versehen ist. In diesem Falle sind die Gehäuseglieder 43, 44 bei 45 aneinander angeschraubt, und ein Flansch 46 ist auf dem äußeren Gliede 43 vorgesehen, gegen welchen sich das Ende des hülsenförmigen Teils des Gliedes 44 beim Einschrauben stützt. In dem Flansch 46 sind Stellschrauben 47, 47 vorgesehen, die ein zufälliges Losschrauben der Gehäuse verhindern sollen, wenn die Kupplungen in Gebrauch sind. Die biegsamen Kupplungen sind im übrigen so ausgeführt, wie mit Bezug auf die Abb. 1, 2 und 3 beschrieben wurde. Die Federn 19, 19 werden von Ringen 48, 48 festgehalten, die mit Rippen 49, 49 versehen sind, welche mit den Kerben 20, 21 in den Federn in Eingriff stehen. In diesem Falle sind Packungsstreifen 50, 50 in Nuten der äußeren Glieder 44 der Gehäuse 43, 44 angeordnet, um ein Entweichen von Schmiermaterial zu verhindern.

Bei der Anordnung nach Abb. 11 ist das Kupplungsglied 56 mit einer konvexen äußeren Fläche 57 in Form eines Kugelsegments versehen, und diese Fläche 57 greift in eine ringförmige Führung 58 ein, die mit einem Packungsring 59 versehen und in dem äußeren Gliede 60 des Gehäuses befestigt ist, dessen Glieder 60 und 61 durch Bolzen 62 zusammengehalten werden. Auf diese Weise wird die Kugel 38 in ihren Lagern 26" und 37' festgehalten. Die Federn 19" sind auf ihren rechten Seiten konzentrisch zur Kugel 38 ausgeführt.

Abb. 12 und 13 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform, bei welcher eines der Kupplungsglieder 63 mit Schlitzen versehen ist, die bei 64 mit Abschrägungen versehen sind, um die Stärke der Zähne zu erhöhen und die Federn 65 wirksamer in ihrer Lage zu halten.

Abb. 14, 15 und 16 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform, bei welcher beide Kupplungsglieder mit Kugelflächen 57' versehen sind. Diese Flächen können entweder mit Fülirungsringen 58' in Eingriff treten, die mit Packungsstreifen 59' versehen sind, wie auf der linken Seite der Abb. 14 veranschaulicht ist, oder sie können durch eine Anzahl Kugeln 66 gehalten sein, die in einer Kugelbahn 6y angeordnet sind, um die Reibung auf ein Mindestmaß zu verringern. In diesem Falle können die Federn 68 mit einem Abstandsring 69 versehen sein, der zwischen

den Gliedern 70, 71 des Gehäuses befestigt ist und Quernuten besitzt, um Ansätze 72 auf den mittleren Gliedern der Lamellenfedern 68 aufzunehmen, so daß die Federn genau in den gewünschten Stellungen gehalten werden. Der Abstandsring 69 wird mittels zweier Ringe 73, 74 in seiner Lage festgehalten, die mit kegelförmigen Flächen versehen sind, in welchen der Ring 69 ruht. In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein, den Abstandsring 69 zu spalten ader zu teilen. In diesem Falle werden die Federn 68 konzentrisch zum Kugelzapfen 38' gemacht.

Bei Verwendung der neuen biegsamen Kupplung kann die angetriebene Welle in einem beträchtlichen Winkel, z. B. 20 ° und mehr, zu der Antriebswelle gedreht werden.

Claims (12)

1. Patentansprüche:

   i. Elastische, als Kardangelenk dienende Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welcher die Wellennaben der beiden miteinander zu kuppelnden Wellen durch Blattfedern miteinander verbunden sind, die in axiale Schlitze der Wellennaben gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (19, 33) an einem Ende oder an beiden Enden ihrer Längskanten mit Querschlitzen oder Aussparungen (20, 21, 34, 35) versehen sind, i.n welche lose die Flanschen oder ringförmigen Rippen (11, 16, 24, 30) von Teilen des Kupplungsgehäuses eingreifen.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Querschlitze der Blattfedern eingreifenden Flanschen oder ringförmigen Rippen (11, 16, 24, 30) sich an Ringen (10, 15, ²3> ²9) befinden, die im Gehäuse (7, 8, 23, 25, 27) befestigt sind.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Querschlitze oder Aussparungen (20, 21, 34. 35) der Federn (19, 33) in derselben Längskante befinden.
4. 4. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in jeder Längskante der Federn (19, 33) einer der Querschlitze (20, 21, 34, 35) befindet.
5. 5· Kupplung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (^IQ> 33) ^an einer oder an beiden Kanten ihres mittleren, nicht unterstützten Teils gekrümmt sind.
6. 6. Kupplung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7, 8) mit einem zylindrischen Teil auf einer der Wellennaben (2, 4) aufruht und durch einen Anschlagring (12) in seiner Lage gehalten wird, gegen dessen eine Seite sich der Ring (10) legt, der mit seiner anderen Seite (10') an einem Ansatz auf der Wellennabe (2) anliegt.
7. 7. Kupplung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (12) aus einem aufgeschnittenen Ring besteht, der in einer Nut (13) eines zylindrischen Teils einer der WeI-lennaben (2, 4) angeordnet ist.
8. 8. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder beide Teile des Gehäuses (7, 8) innen mit einer Kegelfläche (22) zum leichten Zusammenbau der Kupplung versehen ist.
9. 9. Kupplung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, die durch die die Wellennaben (2, 4) verbindenden Federn (19) zusammengehalten werden.
10. 10. Kupplung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschlitze (20, 21) in den Federn (19) nach den Seiten zu ausgeweitet oder ausgekehlt sind.
11. 11. Kupplung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Ringe (z. B. 48) im Gehäuse (43, 44) in axialer Richtung frei beweglich angeordnet ist.
12. 12. Kupplung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kupplungsglieder mit äußeren kugelförmigen Flächen (57') versehen sind, von welchen das Gehäuse (70, 71) mittels Führungen (58') getragen wird.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen