DE701263C

DE701263C - Elastische Gelenkkupplung, insbesondere fuer die Kardanwellen von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE701263C
Application number: DE1938K0152644
Authority: DE
Inventors: Hans Kattwinkel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-12-06
Filing date: 1938-12-06
Publication date: 1941-01-13

Description

Die Gelenkkupplungen, wie sie insbesondere bei Kraftfahrzeugen vielfach zur Verbindung der Kardanwelle einerseits mit dem Wechselgetriebe, andererseits mit dem Ausgleichgetriebe verwendet werden, lassen praktisch keine Axialverschiebung zu; jedenfalls reicht sie bei weitem nicht aus, um die im Betriebe auftretenden Längenänderungen der Kardanwelle auszugleichen. Man stellt deshalb diese Welle gewöhnlich aus zwei ineinandersteckenden und in der Längsrichtung gegeneinander verschiebbaren Teilen her, einem im allgemeinen vollen Wellenstück und einer dieses aufnehmenden Hülse, wobei die Übertragung

iS des Drehmomentes durch in beiden Wellenteilen vorgesehene ineinanderpassende Nuten und Leisten erfolgt. Diese Nutenwellen und -hülsen sind verhältnismäßig teuer; außerdem haben sie den Nachteil, daß es fabrikatorisch sehr schwierig ist, einerseits ein für die leichte Verschiebbarkeit genügen-

. des Spiel, andererseits aber auch einen hinreichend festen Sitz und damit eine ausreichende Zentrierung des Wellenstückes in der Hülse zu erhalten.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Gelenkkupplung, insbesondere für die Kardanwellen von Kraftfahrzeugen, mit in einem hohlringförmigen Gehäuse befindlichen, zur Übertragung des Drehmomentes dienenden elastischen Zwischenstücken, zwischen die von innen her die Köpfe der auf den zu kuppelnden Wellen befindlichen Klauenarme ragen. Bei einer derartigen Gelenkkupplung wird durch die Erfindung der angegebene Nachteil dadurch beseitigt, daß unter Verwendung einer nicht unterteilten, also in ihrer ganzen Länge einheitlich durchgehenden Welle die axiale Verschiebbarkeit, die den Winkelausschlägen der Welle Rechnung trägt, in die Gelenkkupplungen verlegt wird, die die Kardanwelle mit den Anschlußwellen verbinden. Das Neue der Erfindung besteht darin, daß für jeden Klauenkopf zwei

im Gehäuse axial gegenüberliegende nachgiebige Anschläge oder Widerlager vorgesehen sind, deren gegenseitiger Abstand die axiale Ausdehnung der Klauenköpfe um ein Maß übertrifft, das größer ist als das durch die normalen gegenseitigen Winkelausschläge und die axiale Verschiebung der Kupplungsklauen bedingte Spiel. Die Widerlager sind zweckmäßig gegenüber dem Gehäuse elastisch ίο abgestützt oder selbst elastisch ausgebildet. Dadurch wird erreicht, daß auch bei übermäßig großen Winkelausschlägen, wie sie beim Überfahren unvorhergesehener Uneben heiten der Straße auftreten können, lästige «5 Schlaggeräusche sowie Beschädigungen bzw. starker Verschleiß der betreffenden Teile des Kupplungsgehäuses vermieden werden.

In den Zeichnungen, die die Erfindung beispielsweise veranschaulichen, stellt Fig. ι einen Axialschnitt durch die Kupplung mit den anschließenden Wellenstücken dar, und zwar verläuft der Schnitt nach der gebrochenen Linie C-C der Fig. 2:

Fig. 2 zeigt die Kupplung in axialer Richtung gesehen;

Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Kupplung nach Linie B-A-A-B und

Fig. 4 nach der Linie B-B der Fig. 2. Gemäß Fig. 1 sind die durch die Kupplung miteinander zu verbindenden .Wellenteile 1 und 2. 2 ist die Kardanwelle, die aus einem einheitlichen Stück besteht und an deren anderes Ende eine Gelenkkupplung der gleichen Art angeschlossen ist, wodurch die Verbindung der Kardanwelle mit der Welle des Ausgleichgetriebes hergestellt wird.

An die treibende Welle 1 ist die Kupplungsklaue 3 und an die angetriebene Welle 2 die Kupplungsklaue 4 angeschlossen, die im vorliegenden Falle je zwei einander gegenüberliegende Arme 3_a bzw. 4_(i aufweisen, die in die Kopfstücke 3_fi bzw. 4_b übergehen. Die Verbindung der Klaue 3 mit der Welle 1 erfolgt durch Vermittlung eines an einen auf der Welle 1 sitzenden Nabenkörper 6 angeflanschten kegeligen Zwischenstückes 5, mit dem der Schaftteil der Klaue 3 verschweißt ist. Der entsprechende Teil der Klaue 4 ist mit der Welle 2 unmittelbar durch Schweißen 5« verbunden.

Die Klauenköpfe $1, und 4j, ragen von innen her in den Hohlraum eines ringförmigen Gehäuses 7, das aus zwei zu einer durch die Mitte gehenden rechtwinklig zur Achse liegenden Ebene symmetrischen Hälften besteht, die, wie insbesondere Fig. 3 und 4 erkennen lassen, durch Schraubenbolzen 8 zusammengehalten werden. Das Ringgehäuse 7 ist bis auf die Durchbrechungen J_a, durch die die Klauenarme 3„ und 4,, hindurchtreten, im wesentlichen geschlossen. Es enthält außer den Klauenköpfen Gummikörper 9, die in der Querschnittsform dem Gehäuseinnern angepaßt sind und deren Endflächen, wie insbesondere Fig. 3 erkennen läßt, die Form stumpfwinkliger Keile haben, die sich entsprechend gestalteten Flächen der Klauenköpfe 3j bzw. 4_b anpassen.

Das Gehäuse 7 ist außerdem in den beiden Stirnseiten, und zwar gegenüber den vier Klauenköpfen mit Durchbrechungen y_b versehen, die zur Einführung bzw. zur Aufnahme von Anschlag- oder Widerlagerstücken 10 dienen. Diese Stücke bestehen zweckmäßig aus einem Material, das in Zusammenwirkung mit den Klauenköpfen kein Fressen verursacht und zudem noch klangstumpf ist. Es kommen hierfür vorzugsweise Kunstharz oder ähnliche Kunststoffe in Frage, die zur Erhöhung der Festigkeit mit Fasermassen durchsetzt sind. Die Widerlagerstücke 10 sind in der aus Fig. 3 und 4 ersichtlichen Weise innen ausgewölbt, und zwar zweckmäßig nach einer Zylinderfläche, deren Achse in der Mittelebene des Gehäuses 7 liegt. An die Widerlager 10 schließen sich nach außen zweckmäßig aus Weichgummi bestehende federnde Pufferkörper 11 an. Diese stützen sich auf Haltern 12 ab, die die Stücke 11 mit nach außen vorspringenden Ausbauchungen I2_a aufnehmen. Die Halter 12 sind für jede Stirnseite der Kupplung zweckmäßig als geschlossene Ringe 13 ausgebildet, die mit Hilfe der Schraubenbolzen 8 oder auch in anderer Weise fest mit dem Gehäuse 7 verbunden werden.

Der Abstand der Innenflächen der Widerlager 10 voneinander ist größer als die axiale Ausdehnung der Klauenköpfe 3& und 4_b, damit bei Winkelausschlägen der Welle 2 die Klauenköpfe sich um ein entsprechendes Maß in axialer Richtung relativ zum Gehäuse 7 verschieben können.

In Fig. ι ist die gegenseitige Lage der Klauenköpfe und des Gehäuses für die am häufigsten vorkommende mittlere Lage der Kardanwelle 2, d. h. bei belasteten Fahrzeugen veranschaulicht. In dieser Stellung sollen die Abstände zwischen den Klauenköpfen und den gegenüberliegenden Widerlagern 10, no 10 ungefähr gleich sein, damit bei den im Betriebe auftretenden Schwingungen und den sich daraus ergebenden axialen Verschiebungen der Welle 2 um diese Mittellage das im Kupplungsgehäuse 7 zur Verfügung stehende Spiel möglichst gut ausgenutzt wird. Bei starken Winkelausschlägen der Welle 2 legen sich die Klauenköpfe 3₆, 4_b gegen die Widerlager 10 auf der einen oder anderen Stirnseite des Gehäuses und werden von diesem iao .vegen der elastischen Abstützung des Wideragers nachgiebig aufgefangen. Dies könnte

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übrigens unter Umständen unter Wegfall besonderer Widerlagerstücke auch unmittelbar durch die Gummikörper ii geschehen. Die Außenflächen der Köpfe 3₆, 4_b sind ebenso wie die gegenüberliegende Innenfläche des Gehäuses 7 zweckmäßig nach einer Kugel ge-^ staltet, deren Mittelpunkt gleichzeitig der Mittelpunkt der ganzen Kupplung ist.
Das gleiche gilt für eine kleinere Kugel-

>o fläche, in der ein Kugelkörper 14 von einer ringförmigen Kugelschale 15 umfaßt wird. Diese Einrichtung dient zur Zentrierung der Kupplung. Der Kugelkörper 14 sitzt fest auf einer Hülse 16, die in einer zentralen Bohrung der Klaue 3 in axialer Richtung verschiebbar ist. Die Lagerung der Hülse 16 in dieser Bohrung erfolgt zweckmäßig mit Hilfe einer Bronzebüchse 17. In entsprechender Weise ist eine die Kugelschale 15 tragende

*° Hülse 18 in einer zentralen Bohrung der Klaue 4 axial verschiebbar geführt. Sowohl in den Hülsen 16 und 18 als auch in den Buchsen 17 und den Klauenteilen 3, 4 befinden sich Bohrungen, die bei der Montage zur

"5 Aufnahme von Stiften dienen, durch die die Hülsen 16 und 18 in ihrer Lage gegenüber den Wellen 1 bzw. 2 festgehalten werden. Nach beendigter Montage werden diese Sicherungsstifte wieder entfernt, so daß sich die Zentriervorrichtung entsprechend dem Winkelausschlag der Welle 2 und damit entsprechend der jeweiligen Klauenstellung einstellen kann.

Die obenerwähnte Möglichkeit, die Widerlager 10 selbst als elastische Körper auszubilden, kommt dann in Frage, wenn die Klauenköpfe mit den Widerlagern nur in besonderen Fällen, wenn die Längenänderung stoßweise vor sich geht, in Berührung kommen, also nicht-etwa längere Zeit unter starkem Druck an ihnen anliegen. Zur elastischen Aufnahme solcher kurzen Stöße genügen dann die Gummipuffer als solche.

Die Taschen 12 könnten auch durch entsprechend geformte Ausbauchungen der Stirnwände des Gehäuses gebildet werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Elastische Gelenkkupplung, insbesondere für die Kardanwellen von Kraftfahrzeugen mit in einem hohlringförmigen Gehäuse befindlichen, zur Übertragung des Drehmomentes dienenden elastischen Zwischenstücken, zwischen die von innen her die Köpfe der auf den zu kuppelnden Wellen befindlichen Klauenarme ragen, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Klauenkopf zwei im Gehäuse axial gegenüberliegende nachgiebige Widerlager (10, 11) vorgesehen sind, deren gegenseitiger f>o Abstand die axiale Ausdehnung der .Klauenköpfe um ein Maß übertrifft, das größer ist als das durch die normalen gegenseitigen Winkelausschläge und die axiale Verschiebung der Kupplungsklauen bedingte Spiel.
2. Gelenkkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager aus Gleitmaterialstücken (10) bestehen, die sich durch Vermittlung von Gummikörpern (11). gegen die Wand des Gelenkgehäuses (7) abstützen.
3. Gelenkkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager selbst aus Gummikörpern bestehen.
4. Gelenkkupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände des Gelenkgehäuses (7) an den den Klauenköpfen gegenüberliegenden Stellen den Abmessungen der Widerlager entsprechende Taschen aufweisen, die die Gleitmaterialstücke und/oder die Gummikörper aufnehmen.
5. Gelenkkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen durch entsprechende Durchbrechungen des Gehäuses überbrückende, mit dem letzteren fest verbundene Halter (12) gebildet werden, die auf jeder Stirnseite des Kupplungsgehäuses zu einem besonderen einheitlichen Ringkörper
können.

ausgebildet sein

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERLIN. GEDRUCKT IN DER