DE649018C - Kreuzgelenk - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM
16.AUGU8T 1937

EÜ&öflieek

. Ind. Eigendom

13 SEF. 1837

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkkupplung zweier Wellen mit winklig zueinander stehenden Achsen, insbesondere für den Antrieb der Lenkräder eines Kraftfahrzeuges. Der Zweck der Erfindung besteht darin, ein Kreuzgelenk zu schaffen, das einfache Bauart, geringen Platzbedarf und die Eignung zur Übertragung großer Kräfte mit einer völlig gleichförmigen Bewegungsüber-

to tragung vereinigt, wobei unter gleichförmiger Bewegungsübertragung eine solche Bewegungsübertragung verstanden wird, bei der bei jedem Winkel zwischen der treibenden und der getriebenen Welle die Winkelgeschwindigkeiten beider Wellen in jedem Augenblick genau gleich sind.·

Keines der bisher bekannten Gelenke erfüllt sämtliche der obengenannten Bedingungen gleichzeitig. Die bekannten Kreuzgelenke,

ao bei denen 'der getriebenen Welle in jedem Augenblick die gleiche Winkelgeschwindigkeit wie der treibenden Welle erteilt wird, sind in ihrer Bauart umständlich und schwer, und sie haben einen jfroßen Platzbedarf; andererseits erfüllen die bekannten Kreuzgelenke einfacher Bauart die Bedingung der gleichförmigen Bewegungsübertragung bestenfalls angenähert, niemals aber genau. Gerade aber für den Antrieb der Lenkräder von Kraftfahrzeugen ist die genaue Erfüllung der Bedingung der gleichförmigen Bewegungsübertragung wesentlich.

Die vorliegende Erfindung geht von einem bekannten Kreuzgelenk aus, bei dem die beiden Wellen einerseits durch ein Kugelgelenk, dessen Mittelpunkt mit dem Schnittpunkt der Achsen der beiden zu verbindenden Wellen zusammenfällt, und anderseits durch seitliche Kugelgelenke verbunden werden, die von gleich langen Gelenkarmen getragen werden, die paarweise jeder der zu verbindenden Wellen zugeordnet sind.

Bei der genannten, an sich bekannten Gelenkverbindung sind die seitlichen Kugelgelenke mit den zu verbindenden Wellen durch Gelenke verbunden, deren Achsen weit außerhalb der Achsen der zu kuppelnden Wellen liegen. Die Folge davon ist, daß weder die Bedingungen der in jedem Augenblick ' gleichen Winkelgeschwindigkeit der treibenden und getriebenen Welle noch die Bedingung des geringen Platzbedarfes und der Eignung zum Übertragen großer Kräfte erfüllt sind.

Erfindungsgemäß werden jedoch die genannten Bedingungen erfüllt und die Nachteile der bekannten Gelenkverbindung vermieden, und zwar dadurch, daß die Achsen der Gelenke, in denen die zu jeder der Wellen gehörenden beiden Gelenkarme an ihrer Welle angelenkt sind, die Achse dieser Welle senkrecht schneiden.

Das Gelenk gemäß der Erfindung hat außer ίο den vorstehend genannten Vorteilen noch den weiteren, für den Antrieb von Lenkrädern sehr wichtigen Vorteil, daß es sehr große Winkelveränderungen zwischen den miteinander verbundenen Wellen zuläßt, so daß die is Lenkräder große Steuerausschläge machen können.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen die ,

Fig. ι und 2 eine erste Ausführungsform eines Kreuzgelenkes gemäß der Erfindung in Ansicht von der Seite und von vorn.

Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform des Gelenkes gemäß der Erfindung ebenfalls in Ansicht von der Seite und von vorn.

Fig. 5 ist ein Schema der in den Fig. 1

und 2 dargestellten Gelenkkupplung, während die Fig. 6 und 7 schließlich eine dritte Ausführungsform der Gelenkkupplung gemäß der" Erfindung schematisch veranschaulichen.

In den Figuren sind A und B die beiden zu verbindenden Wellen, deren Achsen einen beliebigen Winkel miteinander -einschließen können.

In dem Schnittpunkt der Achsen der Wellen A und B befindet sich ein diese Wellen verbindendes Kugelgelenk, daß aus einem mit der Welle Z? verbundenen Kugelkörper 15 und aus einer mit der Wellet verbundenen Kugelkappe 16 besteht. Ferner sind an jedem Wellenende zwei Gelenkarme 12 und 14 angelenkt. Die Achsen A¹ und B¹, in denen die zu jeder der beiden Wellen gehörenden Gelenkarme mit ihrer Welle verbunden sind, schneiden die Achsen der Wellen A und B senkrecht. Außerdem liegen die zu den beiden Armen einer jeden der zu verbindenden Wellen gehörenden Anlenkachsen bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 5 in bekannter Weise vor dem mittleren Kugelgelenk und fallen zweckmäßig zusammen.

Die Gelenkarme 12 und 14 haben sämtlich gleiche Länge. Sie werden zweckmäßig nicht als einfache Arme, sondern als Bügel ausgebildet," die seitlich über die zugehörigen Wellen A und B hinweggreifen. Die freien Enden der Gelenkarme sind paarweise durch Kugelgelenke verbunden. Diese Kugelgelenke bestehen aus Kugelköpfen 11 der Gelenkarme 12 und aus Kugelkappen 13 der Gelenkarme

14. Die Kugelköpfe 11 sind auf Zapfen 17 der zugehörigen Arme 12 befestigt. Diese Zapfen 17 liegen entweder in der gleichen Ebene wie die bügeiförmigen Arme 12 (Fig. 1) oder quer zu dieser Ebene (Fig. 3).

In der schematischen Darstellung nach der Fig. 5, die die Wirkungsweise des Gegenstandes der Fig. 1 und 2 erläutert, sind das im Schnittpunkt der Wellenarme A, B befindliehe Kugelgelenk durch O und die seitlichen Kugelgelenke durch Übertragungspunkte 18, 19 gekennzeichnet. Beim Drehen der Wellen A und B beschreiben die Übertragungspunkte 18, 19 einen Kreis, dessen Mittel- punkt C von dem Schnittpunkt O der Achsen A.und B um so weiter entfernt liegt, je größer der Winkel ist," um den die beiden Achsen A, B gegeneinander geneigt sind. Diese Exzentrizität kann unter Umständen Bo zum Auftreten von Massenkräften führen, die die Lenkbarkeit etwas erschweren. Bei der in den Fig. 6 und 7 schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist daher das Auftreten dieser Exzentrizität vermieden.

Gemäß den letztgenannten Figuren sind die zu den zu verbindenden Wellen A und B gehörenden Paare von Gelenkarmen 20¹, 23¹ und 20², 23² nicht mehr in derselben Achse an der zugehörigen Welle angelenkt, sondern in zwei verschiedenen Achsen 21 und 24 bzw. 22 und 25. Die Achsen 21 und 24 bzw. 22 und 25 schneiden erfindungsgemäß die Achse der zugehörigen Welle A bzw. B senkrecht und liegen symmetrisch beiderseits des Schnittpunktes O der beiden Wellen, und zwar die einen davor, die anderen an den Wellenverlängerungen dahinter. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Mittelpunkt des Kreises, den die seitlichen Kugelgelenke 18, 19 beim Drehen der Wellen A und B. beschreiben, mit dem Schnittpunkt O zusammenfällt, so daß keine unausgeglichenen Massenkräfte mit Bezug auf den Punkt O auftreten können. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise des Gegenstandes der Fig. 6 und 7 völlig der Wirkungsweise der Einrichtungen nach den Fig. ι bis 5.

Bei sämtlichen Ausführungsformen gemäß der Erfindung bewegen sich die seitlichen "o Kugelgelenke, die die freien Enden der Gelenkarme verbinden, stets auf der Schnittlinie zweier Kugeln gleichen Rauminhaltes. Dies ist eine Bedingung dafür, daß die Winkelgeschwindigkeit der angetriebenen Welle B in jedem Augenblick gleich der Winkelgeschwindigkeit der treibenden Welle A ist. Ferner lassen die beschriebenen Ausführungsbeispiele erkennen, daß die Gelenkkupplungen in ihrer Bauart sehr einfach und kräftig sind und nur einen sehr geringen Platzbedarf haben.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Kreuzgelenk, insbesondere für den Antrieb der Lenkräder von Kraftfahr- \ zeugen, mit einem im Schnittpunkt der beiden Wellenachsen liegenden Kugelgelenk und seitlichen Kugelgelenken, die von gleich langen Gelenkarmen getragen werden, die an den zu verbindenden Wellen angelenkt sind, dadurch' gekennzeichnet, daß, die Drehachsen (A¹ bzw. B¹) der Gelenke, in denen die Gelenkarme (12, 14) eines jeden seitlichen Kugelgelenkes in bekannter Weise an den Wellen (A bzw. B) vor dem mittleren Kugelgelenk angelenkt sind, die Achsen dieser Wellen senkrecht schneiden.
2. 2. Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkarme (20¹, 20²) des einen seitlichen Kugelgelenkes vor, die (23¹, 23^s) des anderen hinter dem mittleren Kugelgelenk an den Wellen (A, B) bzw. deren Verlängerung angelenkt sind (Abb. 6 und 7).

   Hierzu r Blatt Zeichnungen