DE582834C

DE582834C - Gelenkausgleichsgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE582834C
Application number: DEP65129D
Authority: DE
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1932-04-09
Filing date: 1932-04-09
Publication date: 1933-08-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit schwingbaren Halbachsen, mit in einem Käfig des treibenden Gliedes angeordneten Kugeln zwischen zwei ineinanderliegenden, mit Angriffsflächen versehenen Ringen, welche je mit einer getriebenen Halbachse verbunden sind.

Es sind Ausgleichsgetriebe bekannt, bei welchen in einem Käfig des treibenden Gliedes gehaltene Rollen zwischen zwei ineinanderliegenden, mit Angriffsflächen für die Rollen versehenen Ringen oder ringförmigen Flanschen angeordnet sind. Diese Ringe sind mit je einer der getriebenen Halbachsen verbunden. Diese Getriebe haben den Nachteil, daß die Ringe, an welchen die Rollen angreifen, starr gelagert sein müssen. Ihre Anwendung ist daher nur auf starre Hinterachsen beschränkt, sofern dieses Getriebe für den Antrieb der Räder eines Kraftfahrzeugs verwendet werden soll.

Das Neue der Erfindung besteht darin, daß die Angriffsflächen für die Kugeln an den Ringen als Kugelflächen ausgebildet sind. Dadurch ist erreicht, daß die getriebenen Halbachsen gegeneinander verschwenkt werden können, ohne daß dadurch der Eingriff der Kugeln gestört werden würde. Das Ausgleichsgetriebe arbeitet demnach auch dann richtig, wenn während des Betriebes die getriebenen Achsen gegenüber dem treibenden Glied ausschwingen. Es kann aus diesem Grunde für den Antrieb der auf schwingbaren Achsen gelagerten Räder eines Kraftfahrzeuges verwendet werden.

Bei dem Gelenkausgleichsgetriebe ist der mit dem treibenden Glied verbundene Kugelkäfig kugelringförmig ausgebildet, wobei der Mittelpunkt des Kugelringes in dem "Mittelpunkt des Ausgleichsgetriebes angeordnet ist. Dadurch ist erreicht, daß der kugelringförmige Käfig knapp an den kugelringförmigen Flächen der getriebenen Glieder yorbeigeführt werden kann, so daß eine sehr gedrängte, platzsparende Bauart entsteht. Durch die Vereinigung der Mittelpunkte der kugelringförmig ausgebildeten Teile im Mittelpunkt des Ausgleichsgetriebes fallen die Ausschläge der getriebenen Glieder nach beiden Seiten hin gleichartig aus, so daß auch aus diesem Grunde von einer sehr platzsparenden Bauart gesprochen werden kann.

Bei dem Gelenkausgleichsgetriebe berühren sich die Stirnflächen der getriebenen Wellen bzw. Halbachsen in kugelförmig ausgebildeten Flächen im Mittelpunkt des Ausgleichsgetriebes. Dadurch ist eine vollkommene Zentrierung der Achsen wie auch, der damit verbundenen ringförmigen Glieder gegeneinander erreicht, die gleichzeitig auch den leichten Aus- und Einbau der Teile sichert.

Bei dem Gelenkausgleichsgetriebe ist der Kugelkäfig mit einem Lagerkörper versehen, der zu beiden Seiten der getriebenen ringförmigen Glieder auf Lagerkörpern ruht, welche durch Tragringe in lagerartigen Nischen des Getriebegehäuses abgestützt sind.

Dadurch ist es möglich, die Lagerstellen finden Kugelkäfig so weit in das Gehäuse hineinzuverlegen bzw. so weit an die getriebenen Glieder heranzuführen, als es die größten Ausschläge dieser Glieder gestatten, und gleichzeitig genügend Spielraum für die Ausschläge der Achsen zu schaffen. Der Aus- und Einbau der einzelnen Getriebeteile wird dadurch gleichfalls sehr erleichtert.
ίο Der Erfindungsgegenstand ist in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar als Ausgleichsgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit angetriebenen schwingbaren Halbachsen.

Fig. ι zeigt einen senkrechten Hauptschnitt durch das Ausgleichsgetriebe quer zur Wagenlängsachse.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1.

Der Kugelkäfig 1 ist kugelringförmig ausgebildet, der Mittelpunkt der äußeren und inneren Kugelfläche fällt mit dem Mittelpunkt 14 des Getriebes zusammen. Der Käfig 1 weist Schlitze 6 auf, in denen acht Kugeln 7 liegen, wobei diesen Kugeln sowohl in radialer als auch in axialer Richtung (in bezug auf die Achsen 12, 13) volle Bewegungsfreiheit gesichert ist. Diese Kugeln 7 stehen mit zwei ringförmig ausgebildeten

•30 Gliedern 2, 3 zur gleichen Zeit im Eingriff, und zwar mit dem Innenring 3 und mit dem Außenring 2, welche konzentrisch zum Kugelkäfig ι angeordnet und mit je einer Achse 13, 12 verbunden sind. Der Innenring 3 ist mit elf nockenartigen Angriffsflächen 5 am äußeren Umfang, der Außenring 2 mit dreizehn nockenartigen Angriffsflächen 4 am inneren Umfang versehen, die selbst kugelringförmig ausgebildet sind und deren Kugelmittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Getriebes 14 zusammenfällt. Die Ringe 2, 3 können demnach, ohne den Kugelkäfig 1 zu berühren, um den Mittelpunkt 14 gegeneinander verschwenkt werden. Ihr größter Ausschlag sei durch den Schwenkwinkel α der Achsen 12, 13 bestimmt. Die Kugeln 7 können längs der kugelförmigen Angriffsflächen 4, 5 abrollen, ohne die Art ihres Eingriffs, der für die Kraftübertragung nötig ist, zu ändern. Da sie nur in tangentieller Richtung vom Kugelkäfig 1 geführt sind und ihre radiale Stellung durch die gegenseitige Lage der Angriffsflächen 4, 5 bestimmt ist, haben sie nur in axialer Richtung Spiel. Dieses Spiel ist nötig, damit die Kugeln sich selbst ihre Auflagerpunkte bzw. ihre Eingriffsstellen suchen können, um Klemmungen infolge der unvermeidlichen kleinen Ungenauigkeiten der Angriffsflächen 4, 5 und damit Uberbeanspruchungen der Kugeln 7 zu vermeiden.

Der Kugelkäfig 1 ist mit einem Lagerkörper 17 verbunden, an dem das Kegelzahnrad 21 mit Hilfe der Schraubenbolzen 20 befestigt ist. Der Lagerkörper 17 ist zu beiden Seiten der Ringe 2, 3 in je einem Kegelrollenlager 18, 19 drehbeweglich gelagert. Die Entfernung dieser Lager 18, 19 von der Mitte des Ausgleichsgetriebes ist derart gewählt, daß der Ring 2 die erwünschte Schwenkmöglichkeit aufweist. Die Lager 18, 19 ruhen auf Tragringen 24, 25 auf, die sich in lagerartigen Nischen 22, 23 des Gehäuses abstützen. Der lichte Durchmesser dieser Tragringe 24, 25 ist derart bemessen, daß die durch sie hindurchgeführten Achsen 12, 13 die erwünschte Schwenkmöglichkeit (Winkel α) besitzen.

Der Ring 3 ist mit der Halbachse 13, der Ring 2 mit der Halbachse 12 unter Vermittlung einer Nabe 9 bzw. 8 verbunden, die auf dem verzahnten Ende 11 bzw. 10 der Achsen sitzt und durch einen Bund gesichert ist. Die Naben 8, 9 stützen sich gegeneinander ab, wobei ihre Berührungsflächen derart ausgebildet sind, daß die erwünschte Schwenkmöglichkeit des einen Ringes gegenüber dem anderen unberührt bleibt. Die Stirnflächen 15, 16 der Halbachsen 12, 13 sind kugelförmig ausgebildet und berühren einander im Mittelpunkt 14 des Ausgleichsgetriebes. Die Berührung im Mittelpunkt bleibt auch dann aufrecht, wenn die Achsen 12, 13 gegeneinander verschwenkt werden. Die Achsen 12, 13 sind im Achsrohr 26, das zu einer Kugelschale 29 aufgeweitet ist, unter Vermittlung der Büchse 28 gelagert. Die Kugelschale des Achsrohres ist zwischen Gehäusewand 23 und Deckel 27 geführt. Sie stellt in Verbindung mit den Stirnflächen 15, 16 die axiale Zen- ioo trierung der Achsen 12, 13 her und sichert die Schwenkmöglichkeit um den Mittelpunkt 14.

Die Wirkungsweise des Getriebes ist bekannt. Da die Kraftübertragung vom Käfig 1 auf die Ringe 2, 3 durch große Schiebekräfte zustande kommt, die die Kugeln 7 an den Angriffsflächen 4, 5 erzeugen, wächst die Eigenreibung des Getriebes beträchtlich. Dies hat jedoch den Vorteil, daß das Getriebe selbstsperrend wirkt, d. h. selbst bei völliger Entlastung der einen Achse immer noch die Kraftübertragung auf die andere Achse ermöglicht. Da die Kugeln in jeder Richtung abrollen können, wechseln die Berührungspunkte mit den Angriffsflächen 4, 5 dauernd während des Betriebes, so daß Uberbeanspruchungen einzelner Stellen ausgeschlossen sind.

Die Erfindung ist nicht auf das eine Ausführungsbeispiel beschränkt. Statt der übereinander- bzw. ineinanderliegenden Ringe 2, 3

können nebeneinanderliegende Glieder zu beiden Seiten des Käfigs angeordnet werden. Die Kugeln können durch andere Wälzkörper ersetzt sein, die z. B. nur in der einen Rich-S tung rollen, in der anderen Richtung jedoch gleiten können. Die Zentrierung der Achsen kann auch in der Weise erfolgen, daß der äußere Ring in einer Kugelfläche des Lagerkörpers 17 und seine Nabe 8 gleichzeitig in

to einer Kugelfläche des inneren Ringes geführt ist, wodurch die Baulänge des Getriebes weiter herabgesetzt wird. Der Lagerkörper 17 kann auch unmittelbar im Getriebegehäuse gelagert sein.

Bei allen derartigen Ausführungen sind Gelenk und Ausgleichsgetriebe so miteinander vereinigt, daß die Wirkung des einen ohne die Wirkung des anderen undenkbar ist. Die Bezeichnung Gelenkausgleichsgetriebe soll so-

ao mit nicht auf die Vereinigung zweier an sich bekannter Dinge, sondern auf etwas grundsätzlich Neues hinweisen.

Claims

Patentansprüche:

as i. Gelenkausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit schwingbaren Halbachsen, mit in einem Käfig des treibenden Gliedes angeordneten Kugeln zwischen zwei ineinanderliegenden, mit Angriffsflächen versehenen Ringen, welche je mit einer getriebenen Halbachse verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffsflächen (4, 5) für die Kugeln (7) als Kugelflächen ausgebildet sind.
2. Gelenkausgleichsgetriebe nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkäfig (1) kugelringförmig ausgebildet ist und der Mittelpunkt' des Kugelringes in dem Mittelpunkt (14) des Ausgleichsgetriebes angeordnet ist.
3. Gelenkausgleichsgetriebe nach Anspruch, ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (15, 16) der getriebenen Halbachsen (12, 13) kugelförmig ausgebildet sind und sich im Mittelpunkt (14) des Ausgleichsgetriebes berühren.
4. Gelenkausgleichsgetriebe nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkäfig (1) mit einem Lagerkörper (17) versehen ist, der zu beiden Seiten der Ringe (2, 3) auf Lagerkörpern (18, 19) ruht, welch letztere auf Tragringen (24, 25) in lagerartigen Nischen des Gehäuses (22, 23) abgestützt sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen