DE632292C - Antriebsvorrichtung fuer die Treibraeder von Kraftfahrzeugen, die mit ihrer Nabe gelenkig gelagert sind - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die Treibräder von Kraftfahrzeugen, die mit ihrer Nabe gelenkig gelagert sind, und sie besteht darin, daß der schwingbare Teil des Gelenks, auf dem das einfache oder doppelte Rad befestigt ist, von dem inneren kugeligen Teil des Gelenks, der auf der die Achse durchdringenden Antriebswelle sitzt, in Drehung versetzt und in seiner Schwingbewegung von senkrechten Gleitbahnen geführt wird, so daß das Rad in Drehung versetzt wird und um eine waagerechte, senkrecht zur Wellenachse stehende Achse schwingbar ist. Dadurch wird erreicht, daß das Rad in jedem Augenblick eine zur Fahrbahn senkrechte Stellung einnehmen kann, ganz gleich welche Querneigung die Fahrbahn am Stützpunkt des Rades oder der vereinigten Räder hat.

Die Vorrichtung kann im besonderen so gebaut sein, daß die senkrechte Führung des auf dem Kugelgelenk sitzenden schwingbaren Teils von einem Wälzlager getragen wird, dessen einer Laufkranz zwei parallele Abflachungen hat, die in Berührung mit zwei senkrechten Führungsflächen stehen, während der andere Laufkranz mit dem schwingbaren Teil fest verbunden ist oder mit ihm aus einem Stück besteht. Dabei kann das Führungsstück, das die beiden Führungsflächen hat, auf einem zylindrischen Teil der Achse oder der Achshülse in der Weise schwingbar sitzen, daß diese Führungsflächen stets senkrecht stehen. Dadurch wird der Einfluß ausgeglichen, der sich durch Schiefstellen der Achse oder Achshülse infolge des Weichwerdens der Aufhängefedern ergibt. Im besonderen kann das Führungsstück auch zur Zentrierung der Bremstrommel dienen. Zweckmäßig wird eine Dämpfungsvorrichtung für die Schwingungen der Räder angebracht. Sie kann zwischen der Radscheibe und der seitlichen Scheibe des Bremstrommelträgers, wenn es sich um ein einfaches Rad handelt, oder bei zwei vereinigten Rädern zwischen den Scheiben der Räder und der Bremstrommelscheibe angebracht sein. Als Dämpfungsvorrichtung· kann ein voller oder hohler elastischer Ring oder Federn dienen.

Auf der Zeichnung sind beispielsweise zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch die Nabe, die Gegenstand der Erfindung ist,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. i, aber in kleinerem Maßstabe.

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Fig. 4 ist ein Schema, das die Nützlichkeit der schwingbaren" Lagerung des Führungsstückes um die Radachse zeigt.

Fig. 5 ist einSchnitt ähnlich dem der Fig. 2, S der aber eine Abänderung der Führung zeigt. Fig. 6 ist ein Durchmesserschnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5.

Bei dem₄ Ausführungsbeispiel nach den Fig. ι bis 3 soll die Antriebswelle 1 ein; Rad ία mit zwei vereinigten Felgen 2 und 3 in Umdrehung versetzen, die mit Gummireifen 4, 5, Bandagen usw. versehen sind.

Die Welle r ist an ihrem Außenende mit Mitnehmernuten 6 versehen und liegt in der üblichen Weise im Innern einer Hülse 7, die in 8 eine Schulter und. an ihrem Ende ein Gewinde 9 hat. Gegen die Schulter 8 ist mittels einer Schraubenmutter 10, die auf das Gewindeende 9 geschraubt ist, eine mehrteilige Vorrichtung gepreßt, die aus einem. Ring 11, einem Kugellager 12, einem Abstahdsrohr 13 und einem' zweiten Kugellager 14 besteht. Zwischen die äußeren Laufkränze der beiden Kugellager 12 und 14 ist eine Schale 15 gespannt, die sich um die Achse X-X der Welle ι dreht. Diese Schale 15 kann auf dem Kugellager 12 unmittelbar sitzen. In dem dargestellten Beispiel ist jedoch die Zentrierung auf dem Kugellager 12 durch ein Ansatzstück 16 bewirkt, das durch Schrauben 17 an der umlaufenden Schale 15 befestigt ist. Ein mit Gewinde versehener Ring i8, der in das Stück 16 eingeschraubt ist, vereinigt das Kugellager 12 durch seinen äußeren Laufkränz mit dem aus den Teilen 15, 16 gebildeten Ganzen, was den Einbau erleichtert. Die aus den Teilen 18, 16, 15 und 12 bestehende Vorrichtung wird an ihren Platz gebracht, nachdem der Ring 11 auf die Hülse 7 geschoben ist; dann werden das Abstandsrohr 13 und das Kugellager 14 eingebaut und das Ganze durch die Mutter 10 gehalten.

Der Teil 15 ist während der Drehung mit der Welle ι zum Beispiel durch eine Kappe 19 verbunden, die das Ende der Welle 1 überdeckt, indem sie mit inneren Nuten 20 in die Nuten 6 der Welle 1 eingreift; An den Teil 15 ist der Teil 19 zum Beispiel durch einen Ring 21 fest angepreßt, der mittels Gewindes 22 auf'den Teil 15 geschraubt ist.

Vorzugsweise ist eine Feder 23 in bekannter Weise zwischen dem Ende der Welle I, in die sie eingelassen ist, und einer Platte 24 eingeschaltet, die durch Schrauben 25 oder auf irgendeine andere Weise auf dem Verbindungsteil 19 befestigt ist. Diese Feder 23 soll jede Längsverschiebung der Welle 1 verhindern.

Der Teil 15, in dem sich Schmierlöcher 26 befinden, hat außen eine Kugelfläche 27, deren Mittelpunkt in ο auf der Achse X-X der Welle I liegt. In einer Querebene Y-Y, die senkrecht auf der Achse X-X steht und durch -den Mittelpunkt ο geht, liegen die Achsen einer gewissen Zahl von Bolzen 28, die z. B. ,mit Hilfe von Schraubenmuttern 29 auf der Schale 15 befestigt sind, in welche die Bolzen zweckmäßig bei 30 eingelassen sind. Es können zwei, drei oder mehr Bolzen 28 vorhanden sein.

Auf der Kugelfläche 27 ist eine schwingende Vorrichtung angeordnet, die eine innere Kugelfläche mit dem gleichen Mittelpunkt ο und demselben Radius wie die erwähnte Fläche 27 hat. Diese Vorrichtung ist aus Gründen des Zusammenbaues aus zwei Teilen 31 und 32 gebildet, die durch eine Mutter 33 vereinigt sind. Der Teil 31 hat längs gerichtete Zapfenlöcher 34 von rechteckiger Form, von denen jedes von einem der Bolzen 28 durchdrungen wird, die mit der umlaufenden Schale 15 fest verbunden sind. Vorteilhaft wird ein vierseitiges Prisma 35, das im Grundriß eine äußere rechteckige Form hat, zwischen jeden Bolzen 28 und das entsprechende Zapfenloch 34 eingelegt, das genau die gleiche Breite wie dieses Prisma 35 hat, während die Länge des Loches größer ist. Der Teil 31 ist verlängert und bildet die innere Lauffläche 36 (Fig. 1, 2) eines Wälzlagers 37 go mit Rollen, Nadeln o. a. Der äußere Laufkranzes dieses Wälzlagers hat zwei Abflachungen 39 und 40 (Fig. 2), die zueinander parallel sind und gegenüberliegen. Diese Abflachungen 39 und 40 stehen in Berührung mit den bearbeiteten Führungsflächen 41 und 42 eines Teiles 43. Diese Flächen 41 und 42, die parallel zur Achse X-X sind, haben eine solche Länge 1 (Fig. 2), daß verhältnismäßig beträchtliche Spielräume e¹ und e² (Fig. 1 und 2) zwischen dem Laufkranz 38 und den zur Verbindung der Flächen 41 und 42 dienenden Flachen 44 und 45 vorhanden sind. Die Flächen 44 und 45 können Zylinderflächen oder andere sein.

Der Teil 43 ist auf beiden Seiten des Bereichs 41, 42, 44, 45 durch zylindrische Rohransätze 46 und 47 (Fig. l) mit der Achse X-X verlängert. Durch den Ansatz 47 ist der Führungsteil 43 auf dem zylindrischen Ansatz eines Teiles 48 zentriert, der sich um die Achse X-X dreht. Die Teile 43 und 48 sind in Richtung, der Achse X-X fest miteinander verbunden; dagegen kann sich der Teil 43 auf dem Teil48 um einen Betrag drehen, dessen Größe durch Anschläge 49 (Fig. 1 bis 3) begrenzt wird, die in den Teil 43 eingeschraubt sind und in Einschnitte 50 des Teiles 48 greifen, die sich in Umfangsrichtung erstrecken.

Dieser Teil 48 hat einen Endflansch 51 (Fig. 1), durch den er auf dem Ring 11 befestigt ist, der auf der Hülse 7 sitzt und sich

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gegen ihre Schulter 8 legt. Zur Befestigung des Teiles 48 auf dem Ring 11 dienen Stifte oder Dübel 52 und Muttern 53. Um zu vermeiden, daß der Teil 48 ganz durchbohrt wird, werden die Muttern 53 zweckmäßig in Höhlungen 54 untergebracht, die in der Außenwand des Flansches 51 vorgesehen sind. Die Teile 43 und 48 sind so zueinander gelagert, daß unter Berücksichtigung der Größe der Schwingung, die die Einschnitte 50 dem Teil 43 erlauben, die Führungsabflachungen 41 und 42 durch Schwingung dieses Teiles 43 auf dem Teil 48 in eine senkrechte Stellung kommen und senkrecht bleiben können, trotz der möglichen Schwingungen des Teiles 48 um die Achse X-X.

Auf dem aus den Teilen 31 und 32 bestehenden Schwingkörper ist z. B. mit Hilfe der Schrauben 55 der Kranz 56 befestigt.

Auf seinem Flansch 57 ist oder sind mit Hilfe von Bolzen 58 und "Schraubenmuttern 59 die Scheibe oder Scheiben 60 und 61 der Felge oder der vereinigten Felgen 2 und 3 befestigt. Außerdem dient eine Kappe 62, die in 63 auf diesen Kranz 56 geschraubt ist, als Endverkleidung für die ganze Einrichtung.

Die Vorrichtung wird durch eine Bremstrommel 64 vervollständigt, die mit den Bakken 65 zusammenwirken soll. Diese Trommel 64 ist in 66 auf einer Scheibe 67 befestigt, die zwei mit der Achse X-X parallele Ansätze 68 und 69 hat. Der zylindrische Teil 68 ist außen abgedreht und mit Hilfe eines Kugellagers 70 auf dem Ansatz 46 des Führungsteiles 43 zentriert. Der Teil 69 hat Löcher 71, die von den Enden der Zapfen 28 mit ihren Prismen 35 durchdrungen werden.

Schließlich ist ein voller oder hohler Ring

72 aus elastischem Stoff (Gummi o. a.) oder irgendeine andere elastische Dämpfungsvorrichtung, z. B. mit Federn, zwischen die Scheiben 57 und 67 eingelegt.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die Drehung des Rades um die Achse X-X wird von der Welle 1 hervorgerufen durch die Nuten 6 und 20, den Teil 19, den Teil 15, der durch die Kugellager 12 und 14 zentriert ist, durch die Zapfen 28 und die Teile 31 und 32.

Im Falle eines losen Rades wäre die An-Ordnung entsprechend, nur wäre die Verbindung 6, 20, 19 nicht vorhanden; in diesem Falle würde das Rad, zentriert auf den Kugellagern 12 und 14, leer laufen. Die Bremstrommel 64 wird dabei auch in Umdrehung versetzt.

Wenn die Stützfläche der Felge oder der vereinigten Felgen auf dem Boden parallel zur Achse X-X ist, nehmen die Teile 31, 32 auf der Gelenkscheibe 15 ihre mittlere dargestellte Lage ein. Wenn dagegen die Stützfläche in bezug auf die Achse X-X geneigt ist, dann neigt sich die Gesamtheit der Teile 31, 32, 56, 60, 61 in bezug auf die'AchseX-X durch Drehung der Teile 31 und 32 auf der Gelenkscheibe 15. Wegen tier durch die senkrechten Flächen 41 und 42 des Teiles 43 gesicherten Führung kann das Wälzlager 36, 37,

38 sich nur in senkrechter Richtung verschieben, und zwar so, daß in der Tat das Rad nur um eine waagerechte Achse schwingen kann, die senkrecht auf der Achse X-X steht und durch den Mittelpunkt ο geht. Durch diese Schwingung erhält das Rad eine zur Stützfläche senkrechte Lage, so daß seine ganze breite Felge oder die beiden vereinigten Felgen auf dem Erdboden aufliegen. Die Höchstbelastung, die das Rad tragen kann, ist daher beträchtlich gestiegen, weil seine gesamte Stützbreite beständig ausgenutzt wird.

Dank dem Rollenlager 36, 37, 38 ist die infolge des Umlaufs des Rades auftretende Reibung zwischen dem Teil 31 und den Flächen 41 und 42 des Teiles 43 beseitigt, so daß die Abnutzung dieser Flächen beträchtlich verkleinert ist.

Übrigens kann infolge der Zapfenlöcher 50 im Teil 48 der Teil 43 in bezug auf die Achse X-X so schwingen, daß die Führungsflächen 41, 42 senkrecht bleiben, welches auch die Winkelverschiebung der Hülse 7 und des Teiles 48 infolge der Schwingung der Brücke um den Mittelpunkt o' (Fig. 4) des vorderen Kardangelenks ist, wenn das Rad oder die Räder ein Hindernis überfahren. Wenn die Hülse 7 nach 7' kommt (Fig. 4), dann kornmen in der Tat die Flächen 41 und 42, anstatt die geneigten Stellungen 41' und 42' einzunehmen, die sie einnähmen, wenn sie winklig mit der Hülse 7 verbunden wären, in die senkrechten Stellungen 41⁰, 42°, und zwar unter dem Einfluß der Abflachungen 39 und 40 des Laufkranzes 38. Das Ganze ist in der Tat völlig frei und ist bestrebt, die Gleichgewichtslage einzunehmen, für die der Teil 43 die tiefste mögliche Lage erhält; offensichtlich i°5 kann diese Lage nur erreicht werden, wenn die Flächen 39, 40, 41 und 42 senkrecht stehen.

In den Fig. 5 und 6 ist eine Abänderung dargestellt, bei der die beiden Abflachungen no

39 und 40 an dem inneren Laufkranz 36 des Wälzlagers sitzen, während der äußere Kranz 38 im Gegensatz dazu mit dem schwingenden Teil 31 (Fig:i) fest verbunden ist.

Claims (11)

1. "5 Patentansprüche:

   i. Antriebsvorrichtung für die Treibräder von Kraftfahrzeugen, die mit ihrer Nabe gelenkig gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der schwingbare Teil (31, 32) des Gelenks, auf dem das einfache oder doppelte Rad (60, 61) befestigt

   ist, von dem inneren kugeligen Teil (15) des Gelenks, der auf der die Achse (7) durchdringenden Antriebswelle (1) sitzt, in Drehung yersetzt und in seiner Schwingbewegung von senkrechten Gleitbahnen (41, 42) geführt wird, so daß das Rad in Drehung versetzt wird und um eine waagerechte, senkrecht zur Wellenachse stehende Achse schwingbar ist.
2. 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der kugelige Teil (15) des Gelenks mittels Kugellager (12,14), Rollenlager o. dgl. auf der Achse (7) drehbar gelagert ist und mit der Welle

   (1) durch eine an ihm befestigte Kappe (19) verbunden ist, die auf die Welle durch Nuten (6 und 20) aufgekeilt ist.
3. 3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 . und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb von dem kugeligen Teil (15) des Gelenks auf den schwingbaren Teil (31, 32) durch Zapfen (28) bewirkt wird, die in Aussparungen (30) des kugeligen Teiles befestigt sind, durch längliche oder

   ovale öffnungen (34) des schwingbaren Teils hindurch in die Verlängerung (69) des Trägers (67) der Bremstrommel hineinragen.
4. 4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen

   (28) in dem rohrförmigen Ansatz (69) des Trägers (67) der Bremstrommel befestigt sind.
5. 5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der schwingbare Teil des Gelenks aus zwei kugelschalenartigen Teilen (31 und 32) zusammengesetzt ist und an einem seiner Enden das Auflager (56) für das Rad, am andern Ende einen rohrartigen Ansatz (36) aufweist, der zwischen zwei senkrechten Gleitführungen (41 und 42) verschiebbar ist..
6. 6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Gleitführungen (41 und 42) an einer Mutter oder einem ähnlichen Teil (43) angebracht sind, der auf der Hülse (48) oder einem festen Teil sitzt, der mit der Achse (7) fest verbunden ist.
7. 7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechte Führung des auf dem Kugelgelenk sitzenden schwingbaren Teils von einem Wälzlager (37) getragen wird, dessen einer Laufkranz (38) zwei parallele Abflachungen (39 und 40) hat, die in Berührung mit zwei senkrechten Führungsflächen (41 und 42) stehen, während der andere Laufkranz (36) mit dem schwingbaren Teil fest verbunden ist oder mit ihm aus einem Stück besteht.
8. 8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (43), das die beiden Führungsflächen hat, auf einem zylindrischen Teil der Achse oder der Achshülse in der Weise schwingbar sitzt, daß diese Führungsflächen stets senkrecht stehen.
9. 9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (43) zur Zentrierung der Bremstrommel (64) dient.
10. 10. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dämpfungsvorrichtung (72) zwischen der oder einer der Scheiben (61) des oder eines der Treibräder und der seitlichen Scheibe (67) des Bremstrommelträgers angebracht ist.
11. 11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung durch einen vollen oder hohlen elastischen Ring gebildet ist.

    .12. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung durch Federn gebildet ist. qo

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    Berlin, gedrückt in der rEichsdruckerei