DE1455047A1

DE1455047A1 - Kardan-Hohlwellenantrieb fuer elektrische Triebfahrzeuge

Info

Publication number: DE1455047A1
Application number: DE19631455047
Authority: DE
Inventors: Helmut Lindner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-04-26
Filing date: 1963-04-26
Publication date: 1968-12-19
Also published as: CH408094A

Description

Kardan-Hohlwellenantrieb für elektrische Triebfahrzeuge -

mit einem im Drehgestell aufgehängten Fahrmotor und einer auf einer Seite elastisch mit der Treibachse verbundenen Kardan-Hohlwelle, die auf der anderen Seite mit dem Großrad über im Raum zwie.-'ien dem Großrad und dem Treibrad angeordnete Glieder verbunden ist, sind gemäß der Erfindung diese Glieder als lenker ausgebildet, deren einer Gelenkpunkt mit dem Großrad und deren anderer Gelenkpunkt unmittelbar mit der Karden-Hohlwelle verbunden ist. Die Lenker stellen sich schräg, wenn sich die angetriebene Welle gegenüber der antreibenden Welle axial verlagert (oder umgekehlt) und ermöglichen dadurch ein Achsquerspiel, das in der Größenordnung der sankrechten Achsfederwege liegt. Da die Lenker außerdem unmittelbar mit der Kardan-Hohlwelle und dem Großrad verbunden sind, sind diese tragenden Elemente nicht zu großen mechanischen Beanspruchungen unterworfen. Es ist zweckmäßig, die Gelenkpunkte der Lenker, die eine Schrägstellung der Kardan-HOlilwelle erlauben, elastisch auszubilden. Der Antrieb eines elektrischen Triebfahrzeuges muß aber auch so geetgltet sein, daß er nicht nur die Forderungen hinaicht@ lieh der Übertragung des Drehmomentes und der Beweglichkeit der Vollen gegeneinander erfüllt, sondern er darf in axialer Richtung'möglichst wenig Raum beanspruchen, damit die. Leistung des fahrmotore,die praktisch von dessen Abmessungen abhängt, möglichstgroB sein kann. daher muß auf die Konstruktion der Glieder, welche die einzelnen Teile des Antriebeaverbinden, besondere Aufmerksamkeit gerichtet werden. In vorteilhafter Weiterbildung des Antriebes gemäß der Erfindung, bei welchem die Glieder, welche die Kardan-Hohlwelle mit dem Großrad verbinden, in dem Raum zwischen dem Großrad und dem Treibrad angeordnet sind, kann die elastische Verbindung zwischen der anderen Seite der Kardan-Hohlwelle und der Treibachse über auf Druck beanspruchte Gummifedern'erfolgen, die in den Räumen zwischen den,Speichen des als Speichenrad ausgebildeten Treibrades angeordnet sind.
Im folgenden sei die Erfindung anhand des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Aueführungsbeispiels näher erläutert: Die Pig. 'i bis 3 zeigen einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Kardan-Hohlirellenantrieb mit Lenkern zur Verbindung zwischen dem Großrad und der Kardan-Hohlwelle. Der elektrische Fahrmotor i des Triebfahrzeuges ist fest im Fahrzeugröhmen bzw.
im Drehgestell gelagert. Das Drehmoment des Fahrmotors wird von dem Ritzel 2 auf den Zahnkranz 3 des Großrades 4 übertragen. Der Zahnkranz 3 ist mit dem Großradkörper 5 der auf-dem Hohlwellenstummel 6 über Wälzleger 7
drehbar gelagert ist. Der Hohlwellenstummel 6 ist fest am , Gehäuse des Fahrmotors 1 verschraubt. Der Großradkörper 5
trägt längs seines Umfangs angeordnete Zapfen S. Diese Zapfen 8 tragen den Gelenkpunkt 9 der Lenker 10, deren anderer Gelenkpunkt 11 unmittelbar mit der Kardan-Hohlwelle 12 verbunden ist. Die Gelenkpunkte 9 und 11 der Lenker 10 sind elastisch ausgebildet, indem Gummi zwischen den kugelförmigen Flächen der Gelenkpunkte einvulkanisiert ist. Durch diese besondere Ausbildung der Gelenkpunkte der Lenker tritt praktisch kein Verschleiß auf und wird außerdem eine Schrägstellung der Lenker bzw. der Kardan-Hohlwelle ermöglicht.
Über diese Lenker wird das Drehmoment vom Großrad 4 auf die Kardan-Hohlwelle 12 übertragen. Die Kardan-Hohlwelle 12 Bäht durch den Hohlwellenstumnel 6 hindurch und umschließt die Treibachse 13 mit Spiel. Das Treibrad 14, welches auf der dem Großrad 4 entgegengesetzten Seite der Treibachse 13 liegt, ist als Speichenrad ausgebildet. in dem Raum zwischen den Speichen 15 des Treibrades 14 sind auf Drucit belastete Gummifedern 16 angeordnet. Jereils zwei Gummifedern 16, die auf der einen Seite mit benachbarten Seeichen 15 des Treibrades 14 verbunden sind, werden von einem in ihrer Mitte angeordneten Metallkörper 17 getragen. Die Metallkörper 17 sind am Umfang der Scheibe 18 befestigt, die mit der Kardan-Hohlwelle 12 verbunden ist. Diese Konstruktion ist sehr einfach und nimmt in axialer Richtung praktisch keinen Raum ein. _ Dieser gemäß der Erfindung ausgebildete Kardan-Hohlwellenantrieb erfüllt sämtliche an den Antrieb eines Triebfahrzeugen gestellte Anforderungen. Radiale Bewegungen der antreibenden und angetriebenen Wellen gegeneinander sind möglich, indem sich sowohl die Lenker als auch die Kardan-Hohlwellen schräg stellen. Die-zulässigen radialen Verlagerungen der Wellen ge- geneinander sind durch das vorgesehene Spiel zwischen dem HQhlwellenstummel 6, 'der Kardan-Hohlwelle *12 und der Treibachse
13 begrenzt. Hei axialen Verschiebungen der Wellen zueinander stellen sich die Lenker in axialer Richtung schräg. Man erreicht damit ein zulässiges Achaquerapiel, das in der Größenordnung der radialen Achsfederwege liegt. Zur Begrenzung dieser axia7,en Beweglichkeit des Antriebes kann die Kardan-Hohlwelle 12 auf der Großradseite eine zylindrische Verlängerung 19 besitzen, welche bei unzulässig hohen axialen Verlagsrungen an den Nabenkörper des Treibrades 20 anschlägt. Die Relativbewegungen zwischen der antreibenden und der angstriebenen Welle erfolgen praktisch ohne RUckstellkräfte. fluch bei sehr starken, auf die Treibachse einwirkenden Stößen ergeben sich keine Rückwirkungen auf den Fahrmotor. Dadurch
kann der Fahrmotor konstruktiv leicht ausgebildet werden, wodurch die auf gleichem Raum unterzubringende elektrische Leistung größer wird. Ferner besitzt der Antrieb_eine verhältnismäßig große Drehelaetizität, die durch die große Gummihöhe der Druckfedern 1E ermöglicht äst. Die Drehelastizität bewirkt, d$ß beim Anfahren des Triebfahrzeuges sich bereits eine große Anzahl

können, bevor die Treibräder in Bewegung gesetzt werden. Dies ist zur Schonung des Kommutators und damit zur Erzielung einer höheren Laufleistung vor allem für solche Triebfahrzeuge wesentlich, die unter schweren Rastbedingungen anlaufen *Ueoen. Außerdem wird durch diese Drehelastizität .bei Triebfahrzeugen mit Wechselstrom-Bahnmotoren als Fahrmotor das beim Anfahren Rüttelschwingungen hervorrufende, mit
der doppelten Netzfrequenz pulsierende Moment abgedämpft.

Claims

Patentaus rüehe: Kardan-HOhlwellenantrieb für elektrische Triebfahrzeuge mit einem im Drehgestell apfgehängten Fahrmotor und einer auf einer Seite elastisch mit der Treibachse verbundenen Kardan-Hohlwelle, die auf der anderen Seite mit dem Großrad über im Raum zwischen dem Großrad und dem Treibrad angeordnete Glieder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die das Großrad mit der Kardan-Hohlwelle verbindenien Glieder als Zenker ausgebildet-gind, deren einer Gelenkpunkt mit dem Großrad und deren anderer Gelenkpunkt unmittelbar mit der Kardän-Hohlitelle verbunden ist«-2. Kärdan-Hohlwellenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gelconn-.zeichnet, daß die'Gelenkpunkte der Lenker, welche eine Schrägstellung der Kardan-Hohlwelle erlauben, elastisch ausgebildet sind. 3. Kaxdanwüohlwellenantrieb na eh Anspruch 1, dadurch gelm nnzeichnet, daß die.ela$tische Verbindung awschen"der Treibachse und der Kardan-Hohlwelle über auf Druck beanspruchte Gummifudern eefolgt: 4.gardan--Hohlwelleüantrieb nach Anapruch 3, dadurch Bekennzeichnet, daß das Treibrad als Speichenrad ausgebildet -ist und die auf Druck beanspruchten Gummifedern in den Räumen zwischen den Speichen des Treibrades angeordnet sind. 5. Kardan-Hohlwellenantrieb nach Anspruch 4, dadurch@gekennzeichnet, daß jeweils zwei Gummifedern, die auf der einen Seite mit benachbarten Speichen des Treibrades verbunden sind, von einem in ihrer Mitte angeordneter. Metallkörper getragen werden, der auf einer mit der Karden-Hohlwelle verbundenen Scheibe befestigt ist.