DE637176C - Gelenk zum Verbinden zweier gegeneinander geneigten Wellen, insbesondere fuer den Lenkradantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein solches Gelenk zum Verbinden zweier gegeneinander geneigten Wellen, insbesondere für den Lenkradantrieb von Fahrzeugen, das aus drei durch Zwischenstücke verbundenen Zapfenpaaren besteht und bei dem zum Bilden eines zweiteiligen Führungsgelenkes eine kugelförmige Verlängerung der einen Welle in eine hohlzylinderförmige Verlängerung der anderen Welle eingreift. Bei den bisherigen Gelenken dieser Art, bei denen die beiden Teile des Führungsgelenkes als starre Verlängerungen der beiden Wellen ausgebildet sind, tritt bei einem Ausschlag einer Welle senkrecht zu der durch die Achsen beider Wellen· gelegten Ebene ein ungünstiges Spreizen und Zwängen an den Eingriffsflächen zwischen den beiden Teilen des Führungsgelenkes und damit eine starke Beanspruchung und Abnutzung beider Gelenkteile ein.

Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, die mittler kugelförmigen Verlängerung der einen Welle in Eingriff stehende Verlängerung der anderen Welle statt hohlzylinderförmig senkrecht zu der erwähnten Ebene als ebenflächiges Gabelstück auszubilden, was aber den Nachteil hat, daß die Eingriffsfläche sehr klein ist und daher die spezifischen Drücke sehr hoch sind. Eine andere bekannte Anordnung, bei der die Führungskugel auf der zapfenförmig ausgebildeten Verlängerung ihrer Welle verschiebbar angeordnet ist und durch eine Feder in Berührung mit den Führungsflächen der Verlängerung der anderen Welle gehalten werden muß, hat wieder die Nachteile, daß beim Verschieben der Kugel eine erhebliche Reibung zwischen ihr und dem Zapfen und damit die Gefahr eines Einfressens infolge radialer Komponenten der beim Anschlagen der Wellen übertragenen Kräfte vorhanden und die Verwendung einer Feder an gefährdeter und unzugänglicher Stelle erforderlich ist.

Um diese Nachteile zu vermeiden, besteht das Neue der Erfindung darin, daß der eine Teil des Führungsgelenkes auf seiner Welle senkrecht zu der durch die Achse dieser Welle und die des mittleren Zapfenpaares gelegten Ebene frei schwenkbar ist. Diese neue Ausbildung ergibt den wesentlichen Vorteil,

daß das Gelenk in der durch die Achse der mit dem schwenkbaren Führungsteil versehenen Welle und die Achse des mittleren Zapfenpaares gelegten Ebene die Rückstqlp kräfte aufnehmen, dagegen, beim Ausschlag!!^ einer Welle senkrecht zu dieser Ebene dej-' schwenkbar gelagerte Führungsteil frei ausschwenken kann, so daß eine ungünstige Beanspruchung und Abnutzung beider Teile des ίο Führungsgelenkes vermieden wird. Es kann daher auch der eine Führungsteil den anderen kugelförmig ausgebildeten Führungsteil zum Erzielen eines geringen spezifischen Flächendruckes mit einer hohlzylinderförmigen Verlängerung umfassen, ohne daß ein gefährliches Spreizen und Zwängen zwischen den Flächen des Hohlzylinders und der Kugel verursacht wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Gelenkes gemaß der Erfindung ist in den Zeichnungen (Fig. ι bis 4) dargestellt.

Abb. ι veranschaulicht das Gelenk mit gleichlaufenden Wellen,

Abb. 2 dasselbe Gelenk, gegenüber Abb. ι jedoch 90⁰ um die gemeinsame Wellenachse gedreht.

In Abb. 3 und 4 sind die Gelenke entsprechend den Abb. 1 und 2, jedoch mit zueinander geneigten Wellen dargestellt, die den Winkel α einschließen.

Das Gelenk besteht aus drei Zapfenpaaren, die in für den Anschluß der Wellen α und b ausgebildeten Zwischenstücken gelagert sind. Das auf dem Mittelstück 7 angebrachte mittlere Zapfenpaar 1, 2 ist im zweiten Mittelstück 8 bei 9 und 10 drehbar gelagert, wodurch die Mittelstücke 7 und 8 schwenkbar miteinander verbunden sind. Die Mittelstücke 7 und 8 sind zum Zusammenbauen zweiteilig. Die beiden Wellen α und b sind mittels der äußeren daran angebrachten Zapfenpaare 3, 4 und 5, 6 in den Lagern 11, 12 und 13, 14 der Mittelstücke 7 und 8 schwenkbar gelagert. Die in die Achse der äußeren Zapfenpaare 3, 4, 5, 6 gelegte Ebene ist in jeder Lage des Gelenkes senkrecht zu der Achse des mittleren Zapfenpaares 1, 2. An den gegen die Mitte verlängerten Enden der Wellen α, b sind die Führungsteile angebracht, die im veranschaulichten. Beispiel aus einer Kugel 25 und der zugehörigen Führungshülse 26 bestehen. Die Verlängerung 27 der Welle α trägt schwenkbar auf dem Bolzen 28 mittels der Gabel 29 das Führungsstück 30, dessen Ende als Kugel 25 ausgebildet ist. Die halbkugelförmige Verlängerung 26 der Welle l· ist mit einem Hohlraum 35 ausgestattet, dessen vorderer Teil eine zylindrische Führung 36 bildet, deren Achse genau in derjenigen der Welle b liegt. In diese Führung 36 greift die Kugel 25 des Führungsstückes 30 der Welle a mit entsprechendem Spielraum gegen die Welle b ein. Um die tätigen Führungsflächen vor Verunreinigungen zu

netzen, ist die Führung- von einer ledernen ;|il|itzhülle 38 umgeben. Die Arbeitsweise

Gelenkes ist folgende:
^; "'"' In der durch Abb. 1 und 2 veranschaulichten Wellenlage wird die Drehbewegung der Welle α gleichförmig auf die Welle b übertragen, wobei sich die einzelnen Gelenkteile in bezug aufeinander in Ruhe befinden. Durch die Neigung der Wellen α und b aus der Lage nach Abb. 1 in diejenige von Abb. 3, wodurch die Wellen einen Winkel α einschließen, drehen sich die beiden Mittelstücke 7 und 8 um das mittlere Zapfenpaar 1, 2. Hierbei gleiten die Führungsflächen, der Hülse 26 auf der Kugel 25 und drehen sich um die Kugel, da die Mittelpunkte von Kugel und Führungsfläche in der Achse des sich drehenden Zapfenpaares liegen. Die Bedingungen für gleichmäßige Bewegungsübertragung sind vollkommen erfüllt. Werden nun die Wellen a, b bei der Lage nach Abb. 2 um einen Winkel β nach Abb. 4 gegeneinander geneigt, so drehen sich die Wellen um die äußeren Zapfenpaare 3, 4 und 5, 6, wobei die Mittelstücke 7 und 8 in, Ruhe bleiben und der Mittelpunkt der Kugel einen Bogen von ο go nach O₁ beschreibt, da die Verlängerung 27 der Welle α und der Bolzen 28 das Führungsstück 30 mit der Kugel 25 mitnimmt. Die Führungshülse 26 bleibt durch die innere Zylinderfläche mit der Kugel 25 in Berührung und zwingt so die Welle b zum Ausschwenken. In dieser Stellung der Wellen α und b liegt jedoch der Mittelpunkt der Kugel 25 nicht mehr in der Symmetrieachse I, I, sondern ist von ihr um e entfernt, wodurch aber die Neigung der Welle b gegenüber der Symmetrieachse I, I nicht gleich mit jener der Welle α ist. Der entstandene Winkelunterschied γ ist jedoch so verschwindend klein, daß er auf die gleichmäßige Bewegungsübertragung keinen merklichen Einfluß hat.

Das um den Bolzen 28 auf der Welle a schwenkbar angeordnete Führungsstück 30 mit der Kugel 25 ermöglicht die Neigung der Wellen gegeneinander, ohne ein Spreizen und no Einreiben der Führungsflächen 36 und 25 hervorzurufen, wenn der Kugelmittelpunkt außerhalb der Drehachse des Zapfenpaares i, 2 liegt. In der durch die Achse des Zapfenpaares 1, 2 und diejenige der Welle a gelegten Ebene kann eine Kraft übertragen werden, während die Führungskugel 25 senkrecht hierzu schwingen kann, wodurch die erwähnte Wirkung erzielt wird.

Die beschriebene baulich einfache Führung ist betriebssicher und viel leichter herstellbar als Führungen bekannter Art.

Die beschriebene und in den Abb. ι bis 4 abgebildete Ausbildung der Führung ist nur als Beispiel zu betrachten, da seine Einzelheiten im Rahmen der Erfindung geändert werden können.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Gelenk zum Verbinden zweier gegeneinander geneigten Wellen, insbesondere für den Lenkradantrieb von Fahrzeugen, das aus drei durch Zwischenstücke verbundenen Zapfenpaaren besteht und bei dem zum Bilden eines zweiteiligen Führungsgelenkes eine kugelförmige Verlängerung der einen Welle in eine hohlzylinderförmige Verlängerung der anderen Welle eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil des Führungsgelenkes auf seiner Welle senkrecht zu der durch die Achse dieser Welle und die des mittleren Zapfenpaares (1, 2) gelegten Ebene frei schwenkbar ist.
2. 2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Führungsteil (25 oder 26) auf dem Ende seiner Welle durch Bolzen (28) und eine das Wellenende (27) umschließende Gabel (29) gelagert ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen