DE639876C - Ausgleichgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichgetriebe, bei dem in einem Käfig des treibenden Gliedes befindliche Mitnehmer zwischen zwei je mit einer der getriebenen Wellen verbunde-S nen und mit einer ungleichen Anzahl Angriffsflächen für die Mitnehmer versehenen Gliedern angeordnet sind.

Die bekannten Ausgleichgetriebe dieser Art hat man in der Regel in der Weise ausgeführt, daß die beiden mit den getriebenen Wellen verbundenen, die Angriffsflächen tragenden Glieder, in radialer Richtung zu der Achse der angetriebenen Wellen gerechnet, übereinanderliegen. Dem mit dem treibenden Glied verbundenen Käfig hat man die Form eines Zylinders gegeben, welcher zwischen die beiden Angriffsflächen hereinragt und in dessen Umfang die Mitnehmer eingesetzt sind.

In dieser Weise ausgebildete Ausgleichgetriebe, die insbesondere für Kraftfahrzeuge verwendet werden, haben sich im allgemeinen bewährt, aber es haben sich doch noch, besonders bei höheren Beanspruchungen, gewisse Unvollkommenheiten gezeigt.

Infolge der in radialer Richtung übereinanderliegenden Anordnung der Angriffsflächen liegen diese auf verschieden großen Radien. Infolgedessen sind die Kräfte, die auf die beiden Angriffsflächen und damit auch auf die entsprechenden Wellenteile ausgeübt werden, verschieden groß. Man hat vorgeschlagen, dies durch verschiedene Ausbildung der Angriffsflächen auszugleichen;. Die auf Grund dieses Vorschlages durchgeführten Versuche haben jedoch zu keinem befriedigenden Ergebnis geführt.

Weiterhin bedingt die Übereinanderanordnung der beiden die Angriffsflächen tragenden Glieder und die sich hieraus ergebende Form des Mitnehmerkäfigs, daß der den Mitnehmerkäfig bildende Zylinder ziemlich starke Biegungsbeanspruchungen auszuhalten hat, da die einzelnen zwischen zwei Mitnehmern liegenden Teile des Käfigs, statisch betrachtet, einen .einseitig eingespannten Balken darstellen. Infolgedessen ist es erforderlich, die Zwischenräume zwischen zwei Mitnehmern genügend breit und kräftig zu halten. Hieraus ergibt sich, daß man, auf den Umfang des Zylinders gerechnet, verhältnismäßig wenige zum Tragen kommende Mitnehmer unterbringen kann, da sowohl > der Gesamtgröße des Ausgleichgetriebes als auch der Zahl und den Abmessungen der die Angriffsflächen bildenden Kurven aus technischen und wirtschaftlichen Gründen ziemlich enge Grenzen gesetzt sind.

Man hat nun bereits vorgeschlagen, die beiden die Antriebsflächen tragenden ,Glieder nicht übereinander, sondern, in radialer Richtung: gerechnet, nebeneinander anzuordnen.

Man erreicht hierdurch, daß die Radien, auf welchen die Angriffsflächen liegen, ohne Schwierigkeit gleich groß gemacht werden können, so daß die Verschiedenheit der auf die beiden Wellenteile entfallenden Drehmomente beseitigt ist. Trotzdem ist es bei dem bloßen Vorschlage, die beiden Gliedert· nebeneinander anzuordnen, geblieben, da eine nähere Überlegung sofort zeigte, daß bei to Anwendung des bekannten Käfigs in Verbindung mit nebeneinanderliegenden Gliedern infolge der wenigen vorhandenen tragenden Mitnehmer zwischen den beiden Angriffsflächen so starke Drücke in axialer Richtung auftreten müssen, daß ein Zusammenhalten der beiden Glieder mittels Schrauben oder sonstiger Haltemittel praktisch nicht möglich erschien, insbesondere da man nicht voraussehen kann, an welchen Stellen sich gerade der starke Druck auswirken wird. Von dem Erfinder durchgeführte Versuche haben auch die Richtigkeit dieser Überlegung in vollem Umfange bestätigt.

Durch umfangreiche Versuche und Überlegungen ist es aber schließlich gelungen, einen Weg zu finden, durch welchen die erwähnten Schwierigkeiten beseitigt werden, und zwar wird dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Mitnehmer in einer solchen Zahl angeordnet und die auf dem gleichen Radius liegenden Angriffsflächen in ein derartiges Verhältnis zueinander und zu den Mitnehmern gebracht sind, daß mindestens vier auf den Umfang verteilte Mitnehmer zum Tragen kommen.

Der Erfinder ist hierbei von der Erkenntnis ausgegangen, daß es durch die Nebeneinanderanordnung der die Angriffsflächen tragenden Glieder ermöglicht wird, · dem die Mitnehmer tragenden Käfig eine solche Form zu geben, daß er nicht mehr den starken Biegebeanspruchungen unterworfen ist, welche ■der Mitnehmerkäfig bei Üb er einander anordnung der beiden Glieder auszuhalten hat. Der Käfig kann jetzt als Scheibe ausgebildet werden, die längs ihres Umfanges an dem treibenden Glied befestigt ist und in welcher die Mitnehmer eingesetzt sind. Bei einer solchen oder ähnlichen Ausbildung des Käfigs ist es ohne weiteres möglich, die Mitnehmer dicht nebeneinander in die Käfigscheibe einzusetzen und sie, wie bereits erwähnt, in ein solches Verhältnis zu den Angriffsflächen zu bringen, daß eine größere Anzahl auf den Umfang verteilte Mitnehmer zum Tragen kommt. Infolgedessen verteilen sich auch die zu übertragenden Kräfte gleichmäßig auf den Umfang, so daß auch große Kräfte ohne Schwierigkeiten übertragen -werden können und es vermieden ist, daß an einzelnen Stellen des Umfanges große Beanspruchungen in der Axialrichtung der beiden Wellenteile auftreten, die durch die üblichen Befestigungsmittel nicht beherrscht werden können.

Das Ausgleichgetriebe nach der Erfindung hat also den Vorteil, daß gleiche Dreh-'. taiSmente auf beide Wellenteile übertragen • werden, daß eine große Anzahl tragender Mitnehmer vorgesehen werden kann und daß schließlich die Herstellung wesentlich billiger ist als bei einem Getriebe mit übereinanderliegenden Angriffsflächen, da bei einem solchen Getriebe die Angriffsflächen einzeln gefräst swerden müssen, während sie bei nebeneinanderliegenden Angriffsflächen gepreßt werden können.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausgleichgetriebe gemäß der Erfindung;

Abb. 2 stellt eine Vorderansicht eines Mitnehmerkörpers, dar tind
Abb. 3 eine Seitenansicht. Abb. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform des Ausgleichgetriebes im Längsschnitt;

Abb. 5 stellt einen Schnitt längs der Linie IX-IX der Abb. 4 dar, und

Abb. 6 zeigt eine Abwicklung der beiden Angriffsflächen eines Ausgleichgetriebes nach der Erfindung mit den dazwischenliegenden Mitnehmern.

In Abb. ι ist 1 die treibende Welle; 2 und 3 sind die angetriebenen Wellenteile. Auf den beiden Wellenteilen 2 und 3 sind zwei Scheiben 4 und 5 mittels Keile 6 und 7 starr befestigt. Diese Scheiben tragen an den einander zugekehrten Seiten Angriffsflächen 8 bzw. 9, deren Form aus der Abb. 6 ersichtlich ist. Die Zahl dieser Angriffsflächen an den beiden Scheiben 4 und 5, die, in axialer Richtung der beiden Wellen 2 und 3 gerechnet, nebeneinanderliegen, ist verschieden. Der Radius, auf welchem sie, gerechnet von der Längsachse der beiden Wellen 2 und 3 aus, liegen, ist jedoch der gleiche.

Zwischen den beiden Angriffsflächen 8 und 9 befinden sich Mitnehmer 1 o, die dazu dienen, die Kraft von der Antriebswelle 1 aus auf die beiden Wellen 2 und 3 zu übertragen. Die Form der Mitnehmer 10 ist entsprechend den jeweiligen Verhältnissen zu wählen. Z. B. können die Mitnehmer die in den Abb. 2 und 3 angegebene leicht kegelige Form haben. Die Arbeitsflächen sind dann entsprechend auszugestalten, z.B. können sie ebenfalls kegelig sein und einen gemeinsamen Schnittpunkt ο (Abb. 1) haben. Ferner können die Mitnehmer kugelig sein oder die Form eines Zylinders mit kugeligen oder kegelförmigen Enden haben. Mitnehmer und Arbeitsflächen sind hierbei immer, wie bereits erwähnt, einander anzupassen.

Die Mitnehmer ίο sind in eine "Scheibe 11 eingesetzt, die sich mittels eines Führungsstückes 12 zwischen den beiden Scheiben 4 und 5 führt und an ihrem Umfange zwischen zwei Lauf rädern 13 und 14 festgeklemmt ist. Diese Laufräder drehen sich frei auf Flanschen der die Angriffsflächen tragenden Scheiben 4 Und 5 und werden durch Schraubenbolzen 15 zusammengehalten. An dem Laufrad 13 ist mittels der Schraubenbolzen 15 oder sonstiger Befestigungsmittel ein Kegelrad 16 befestigt, welches mit einem entsprechenden Kegelrad 17 im Eingriff steht, das fest auf der antreibenden Welle 1 sitzt. Das ganze Ausgleichgetriebe ist mit einem Gehäuse 18 umgeben, welches mittels Kugellager 19 und 20 frei drehbar auf den Laufrädern 13 und 14 gelagert ist.

Die Wirkungsweise des Ausgleichgetriebes ist folgende:

Die Welle 1, welche die Hauptantriebswelle eines Kraftfahrzeuges sein mag, treibt über die Kegelräder 17, 16 und die Laufräder 13, 14 die KäfigSicheibe 11 an. Infolgedessen nehmen die in diese eingesetzten Mitnehmer durch die Wirkung der Angriffsflächen die beiden Scheiben 4 und S und damit die Wellen 2 und 3 gleichmäßig mit.
Infolge der Verschiedenheit der Zahl der Angriffsflächen 8 und 9 wird verhindert, daß die Angriffsflächen in irgendeiner Stellung zueinander eine Art Zickzackkanal bilden, durch welchen die Mitnehmer 10 frei hindurchgleiten können. Weiterhin wird durch die Nebeneinanderanordnung der Angriffsflächen und die sich daraus, ergebende Möglichkeit, !eine große Anzahl von Mitnehmern in der Käfigscheibe unterzubringen, sichergestellt, daß immer eine größere Anzahl Mitnehmer gleichzeitig zum Tragen kommt, so daß sich die zu übertragende Kraft gleichmäßig über den Umfang verteilt und die einzelnen Schraubenbolzen 15 nicht übermäßig belastet werden.

+5 Die Wirkung der Mitnehmer erkennt man leicht aus der Abb. 6, wenn man sich vorstellt, daß die beiden die Angriffsflächen 8 und 9 tragenden Scheiben 4 und 5 festgehalten werden und versucht wird, den die Mitnehmer 10 tragenden Käfig in der Pfeilrichtung zwischen den Scheiben 4 und 5 hül· durchzuziehen. Man erkennt dann sofort, daß alle schraffierten Mitnehmer mehr oder weniger vollständig zum Tragen kommen.

Infolge dieser großen Anzahl tragender Mitnehmer können auch große Kräfte mit Sicherheit übertragen werden.

Sobald sich das Fahrzeug in einer Krümmung bewegt, wobei die zusammengehörigen Räder des Fahrzeuges verschieden rasch laufen müssen, verändert sich die gegenseitige Lage der· Scheiben4; und * 5. ' Infolgedessen bewegen sich die Mitnehmer in ihrer Käfigscheibe parallel zu der Achse x-x, und es kommen andere Mitnehmer zum Tragen. Die 6g Räder können sich jetzt verschieden rasch bewegen, immer ist aber eine größere Anzahl tragender Mitnehmer vorhanden.

Bei der in; den Abb. 4 und 5 dargestellten Ausführung&form sind 2 und 3 wieder die angetriebenen Wellen, und 1 ist die treibende Welle. Auf den Wellen 2 und 3 sitzen, mittels Keile befestigt, die Lauf räder 4 und 5, welche die Angriffsflächen 8 -und 9 tragen. Zwischen den Angriffsflächen sind die Mitnehmer 10 angeordnet, welche bei dieser Ausführung die Form eines Zylinders mit halbkugelförmigen Enden haben. Die Mitnehmer sitzen in einer Käfigscheibe 11, die zwischen den beiden auf den Scheiben 4 und 5 drehbar gelagerten Lauf rädern 13 und 14 festgeklemmt ist. Die beiden Laufräder werden durch die Schraubenbolzen 15 zusammengehalten. An dem Laufrad 14 ist das Kegelrad τ 6 befestigt, welches mit dem auf der Welle 1 sitzenden Kegelrad 17 im Eingriff - steht. Weiterhin sind noch zwischen den Scheiben 4 und 5 und den Lauf rädern 13 und 14 Stahlringe2i vorgesehen, welche die Reibungsverluste vermindern sollen.

Die Wirkungsweise der Ausführung nach den Abb. 4 und 5 ist sinngemäß die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, so daß eine nähere Erläuterung nicht erforderlich sein dürfte.

Die in dem zweiten Ausführungsbeispiel angegebene Verwendung von zylindrischen Mitnehmern hat vielfach den Vorteil, daß sich eine sehr große Anzahl von Mitnehmern in der Käfigscheibe unterbringen läßt, wodurch die Zahl der tragenden Mitnehmer entsprechend vergrößert und damit der auf die einzelnen Arbeitsflächen entfallende Druck entsprechend verkleinert wird. Bei der Wahl der Form und der Zahl der Angriffsflächen ist auch hier dafür Sorge zu tragen, daß die Übertragung der Drehmomente gleichmäßig über den Umfang verteilt wird.

Die Arbeitsflächen können Teile von Zylindern, Kegelmänteln oder sonstigen in Frage kommenden geometrischen Gebilden sein. Zweckmäßig sind die Arbeitsflächen und Mitnehmer so gestaltet, daß die Mitnehmer an den getriebenen Teilen in Linien anliegen und sich an dem antreibenden Teil mit annähernd ihrer vollen Seitenfläche abstützen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Ausgleichgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit in einem Käfig des treibenden Gliedes befindlichen Mitneh-, mern ,zwischen zwei nebeneinanderliegen-

   den, je mit einer der getriebenen Wellen verbundenen und mit 'einer ungleichen Anzahl Angriffsflächen für die Mitnehmer versehenen Gliedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer in einer solchen Anzahl angeordnet und die auf dem gleichen Radius liegenden Angriffsflächen in ein derartiges Verhältnis zueinander und zu den Mitnelimern gebracht sind, daß mindestens vier auf den Umfang verteilte Mitnehmer zum Tragen kommen.
2. 2. Ausgleichgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Käfig für die Mitnehmer (io) eine Scheibe (ii) vorgesehen ist, die längs ihres Umfanges an dem treibenden Glied (13, 14) befestigt ist und in welche die Mitnehmer eingesetzt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen