DE590201C - Kreuzgelenk, insbesondere zum Antrieb der Treibraeder von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei Kreuzgelenken, welche gegeneinander unter rechtem Winkel versetzte Gabeln und ein die Drehkraftübertragungsmittel von Gabel zu Gabel tragendes, um den gemeinsamen Gabelmittelpunkt schwingbares Zwischenglied enthalten, das von den Gabeln aus durch an diesen befindliche, in einen Führungsring hineinragende Gegenführungsglieder stets in die Winkelhalbierende der Achsen der beiden Wellenenden eingestellt wird, die Zentrierung der Gabeln gegeneinander und mit dem Zwischenglied im Quer- und Längssinn dadurch zu bewirken, daß die'Gabeln innen unddasZwischengliedaußen nach einer Kugelfläche von gleichem Radius ausgebildet sind, so daß das Zwischenglied die Zentrierung bewirkt, um die Gabelschenkel als nach außen geschlossene, die Kraftübertragungsmittel von Gabel zu Gabel aufnehmende Rinnen auszugestalten. Bei diesem vorgeschlagenen Gelenk war das Zwischenglied geteilt ausgeführt, und das mit Flanschen an seinen Stirnflächen gleitende, es stets in der genannten Winkelhalbierenden haltende Führungsglied war ungeteilt vorgesehen.

Die Erfindung bezweckt zunächst eine Vereinfachung in der Herstellung und damit eine Verbüligung eines Kreuzgelenkes, dessen Aufbau auf dem nämlichen Grundgedanken wie bei dem Gelenk nach dem Hauptpatent beruht, insofern die schwingbare Zwischengliedeinrichtung zur allseitigen Zentrierung des Gelenks verwendet ist. Zu diesem Zwecke sind in den in den Gabeln angebrachten Rinnen selbst und an den am Zwischenglied fest oder lösbar angeordneten Drehkraftübertragungsmitteln Führungsund Halteflächen vorgesehen, die zur allseitigen Zentrierung der Gabeln gegeneinander und gegen das Zwischenglied dienen. Die Drehkraftübertragungsmittel tragen dabei vorteilhaft am Grund der Gabel Rinnen, welche dort bzw. an der Berührungsfläche nach Teilen einer zum Gelenkmittelpunkt gleichachsigen Kugel-, Zylinder-, Wulstringoberfläche o. dgl. ausgebildet sind.

Sie bezieht sich ferner auf die Ausgestaltung der Rinnen, derart, daß sie einfach und billig herzustellen sind und den Gegenführungsmitteln für den Führungsring zur Einstellung des Zwischengliedes in die genannte Winkelhalbierende eine äußerst sichere Lagerung gewähren, indem die Rinnen nur so weit durchgefräst oder sonstwie in die Gabeln eingearbeitet sind, als es für die Bewegung der Drehkraftübertragungsmittel zur Erzielung eines bestimmten Knick-Winkels des Gelenks nötig ist, während im Gabelgrund eine entsprechende Werkstoffmenge stehenbleibt. Auch bezieht sie sich auf die Ausgestaltung des Führungsringes zur Einstellung des Zwischenglieds in die eingangs genannte Winkelhalbierende in dem Sinne, daß derselbe zwecks Verwendung eines ungeteilten Zwischenglieds quer zu seiner Längsachse geteilt und trotzdem, bei Erhaltung einer ausreichenden Eingriffstiefe der Gegenführungsglieder in ihm, weder unvorteilhaft stark bzw. lang noch im Aufbau unzuverlässig wird.

Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungs-

beispiele von Kreuzgelenken nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι eine erste Ausführungsform im Schnitt

nach Linie A-B der Abb. 2 in Strecklage, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie C-D der Abb. i, das Zwischenglied ungeschnitten, Abb. 3 teilweise einen Schnitt links und oben

durch eine dritte, rechts und unten durch eine vierte Ausführungform, Zwischenglied ge-

xo schnitten,

Abb. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Gabeln und Abb. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite

Ausführungsform eines Führungsgliedes zum Einstellen des Zwischengliedes in die halbierende Ebene des jeweils durch die Gabellängsachsen gebildeten Winkels.

Es bezeichnen 1, 2 die Gabelstümpfe bzw. die zu verbindenden Wellenenden, 3,4 die Gabeln und 5 das die Drehkraftübertragungsmittel tragende Zwischenglied. Die Drehkraftübertragungsmittel können z. B. im Zwischenglied 5 gelagerte Kugeln 9 für sich allein oder mit eine Flächenberührung an den Gabeln ergebenden Deckstücken 14 sein (Abb. 3), runde Zapfen 12 für sich allein oder mit auf dieselben aufgesetzten Laufrollen 32 (Abb. 2) oder Gelenksteinen 13 (Abb. ι und 2, in welch letzerer der Schnitt durch Teil 32 auch einen Schnitt durch einen an den Gabeln Flächenberührung ergebenden Gelenkstein darstellen kann). Es könnten aber auch als selbstverständlich nicht dargestellte andere Kraftübertragungsmittel, z. B. in das Zwischenglied drehbar eingesetzte Kopfbolzen o. dgl., kurz, beliebige Arten von Kraftübertragungsmitteln verwendet werden.

Die Gabelschenkel sind mit zum Gelenkmittelpunkt gleichachsigen Rinnen 10, 11 versehen. Der Erfindung gemäß haben die Drehkraf tübertragungsmittel in diesen Rinnen Anschlag nicht nur im Sinne der Drehkraftübertragung, sondern auch im radialen Sinn. Rinnen und Drehkraftübertragungsmittel zusammen bewirken daher die axiale und radiale Zentrierung des Gelenks. Zwischen dem Zwischenglied selbst und den Innenflächen 7, 8 der Gabeln brauchen dabei keine Berührungsflächen mehr vorhanden zu sein, es kann hier sogar ein weiter Spalt 33 vorhanden sein. An diesen Stellen werden daher an die Bearbeitungen keine oder nur sehr geringe Anforderungen gestellt, während nur die Innenflächen der Rinnen wie auch stets sonst sorgfältig bearbeitet sein müssen, so daß im ganzen das Gelenk sehr geringe Bearbeitungskosten verursacht. Die Durchmesser der Drehkraftübertragungsmittel bzw. ihre Reibungsradien sind dabei klein, so daß das Gelenk auch energiewirtschaftlich sehr günstig ist. .-. Die radiale Anlage der Drehkraf tübertragungsmittel im Inneren der Rinnen kann an beliebiger Stelle erfolgen, praktisch erfolgt sie natürlich, wie zeichnerisch allein dargestellt, am vorteilhaftesten im Grund der Rinnen. Die zentrierenden Berührungsflächen können je nach der Kopfform der Drehkraftübertragungsmittel nach Kugelflächen (Abb. 2), Ringwulstflächen beliebiger, z. B. halbkreisförmiger Gestalt der Erzeugenden (Abb. 3 links und oben) oder Zylinderflächen (Abb. 3 rechts und unten) gestaltet sein. Kugelförmige Gestaltung ist z. B. nötig, wenn die Zapfen 12 mit ihren gelenkäußersten Flächen unmittelbar die Zentrierung mit dem Rinnengrund bewirken, allgemein, wenn das mit der Zentrierungsfläche in der Gabel zusammenarbeitende Element sich gegen die Gabel auch um eineradialeAchse drehen muß. Die Rinnen 10, 11 können über die ganze Schenkellänge der Gabeln voll durchlaufen, wie in Abb. 1 gezeigt, oder sie können, wie in Abb. 4 dargestellt, nur so weit ausgearbeitet sein, wie es der gewünschte Knickungswinkel des Gelenks erfordert; 40 bedeutet dabei beispielsweise den zur Bearbeitung vorgesehenen Fräser. Bei dieser Ausführungsform nach Abb. 4 verringern sich nicht nur die Bearbeitungskosten, sondern es bleibt auch im Grund der Gabel eine Werkstoffanhäufung 42 stehen, durch welche das Gegenführungsglied 17, 18 zum radialen Verschieben des Führungsringes 20, 20', 29, 29' bzw. 20", 29, 29" bis nahe an seine Eingriffsstelle im Führungsring gefaßt wird.

Das Führungsglied (Führungsring) zur Einstellung des Zwischengliedes 5 in die Winkelhalbierende besteht bei der Ausführungsform nach Abb. 1 aus zwei durch eine Teilungsfläche senkrecht zu seiner Achse getrennten Hälften 20, 29 und 20', 29', welche zentrierend ineinander eingreifen und durch eine Schraube 43, statt welcher auch ein Niet o. dgl. verwendet sein könnte, zusammengehalten werden. DasVer- ioo bindungsmittel43 ist dabei versenkt angeordnet, so daß das Führungsglied 20, 29, 20', 29' trotz reichlichen Eingriffsraumes für die Köpfe 17 der Gegenführungsglieder 17, 18 und 17, 19 die für ein gutes Führen ohnehin nötige Länge nicht zu überschreiten braucht.

Das eine Gegenführungsglied 17,18 kann wie beim Hauptpatent bei der Bauart des Führungsgliedes nach Abb. 1 durch eine Bohrung 44 in Gabelstumpf ι eingebracht und dort in richtiger, z. B. durch Verschrauben in Gewinde 21 zu erreichender Lage durch beliebige Mittel festgelegt werden.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 hat das Führungsglied wie beim Hauptpatent freien inneren Durchgang, so daß auch das zweite ~egenführungsglied 17, 19 bei geeigneter Abmessung durch Bohrung 44 und Führungsgliedbohrung 23 hindurch in seine Lagerung 24 eingeführt und dort z. B. mittels des Stifts 25 festgelegt werden kann. Eine sichere Verbindung der Einzelteile des Führungsgliedes ist dabei

dadurch erreicht, daß zur Abstützung des z. B. durch eine Mutter 35 und Gewinde 36 auf dem Führungsgliedkörper festgezogenen Flansches 29" am Führungsgliedkörper 20" ein Flanschring 38 stehengelassen ist, welcher im Durchmesser 39' kleiner ist als die axiale Durchbohrung 39 des Zwischenglieds 5, also durch ein ungeteiltes Zwischenglied 5 hindurchgeführt werden kann und, in eine entsprechende Aussparung des Flanschteils 29" eingreifend, mit diesem zusammen den einen auf den Stirnflächen 30 des Zwischenglieds gleitenden Flansch bildet. Der andere Flansch, 29, kann mit dem Körper 20" aus einem Stück bestehen. 41 ist eine beliebige Sicherung gegen Lösen der Verschraubung. Das im Zwischenglied 5 allseitig radial verschiebbare, mit seinen Flanschen 29, 29' bzw. 29, 29" auf den Stirnflächen 30 des Zwischenglieds 5 gleitende Führungsglied 20, 20', 29, 29'

ao bzw. 20", 29', 29" stellt in Zusammenarbeit mit den in gleichem Abstand vom Gelenkmittelpunkt M im Führungsglied angreifenden Köpfen 17 der in den Gabeln gelagerten Gegenführungsglieder 17, 18 und 17, 19 in an sich bekannter Weise das Zwischenglied 5 stets in die Winkelhalbierende Ebene der Achsen der Gabeln 3 und 4 und sorgt so für genau winkelgleiche Drehungsübertragung.

Das Gelenk ist insbesondere geeignet für An-Wendung überall dort, wo genau winkelgleiche Drehungsübertragung gefordert wird, also z. B. an den angetriebenen Lenk- und, allgemeiner, den Treibrädern von Fahrzeugen, an Werkzeugmaschinen usw., jedoch auch für jede beliebige weniger hochwertige Verwendungsart.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Kreuzgelenk, insbesondere zum Antrieb der Treibräder von Kraftfahrzeugen, mit unter rechtem Winkel gegeneinander versetzten, an dem treibenden und dem angetriebenen Wellenende befindlichen Gabeln und einem die Mittel zur Übertragung der Drehkraft von der einen auf die andere Gabel tragenden, um den gemeinsamen Gabelmittelpunkt schwingbaren Zwischengliede, das von den Gabeln aus durch an diesen befindliche Gegenführungsglieder, die in einen in dem Zwischengliede in einer Ebene allseitig verschiebbaren Führungsring hineinragen, in der Winkelhalbierenden der Achsen der beiden Wellenenden eingestellt wird, nach Patent 589243, dadurch gekennzeichnet, daß an den am Zwischenglied (5) fest oder lösbar angeordneten Drehkraftübertragungsmitteln (z. B. Zapfen 12, Deckstücken 14 oder Steinen 13, Kugeln 9

   o. dgl.) und im Inneren der Rinnen (10, 11) Führungs- und Halteflächen (z. B. 34, 37) vorgesehen sind, die zur Zentrierung der Gabeln (3, 4) gegeneinander und gegen" das Zwischenglied (5) dienen.
2. 2. Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Inneren der Rinnen (10, 11) vorgesehenen Führungs- und Halteflächen (z. B. 34, 37) an den Gabeln (3, 4) und Drehkraftübertragungsmitteln (z. B. 12, 13, 32) nach Kugelflächen von ungefähr gleichem Radius ausgeführt sind.
3. 3. Kreuzgelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsund Halteflächen (z. B. 34, 37) zur Zentrierung von Gabeln (3, 4) und Zwischenglied (5) gegeneinander am Grunde der zum Gelenkmittelpunkt gleichachsigen Rinnen (10, 11) angeordnet sind.
4. 4. Kreuzgelenk nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsund Halteflächen (z. B. 34, 37) für die Dreh-

   . kraftübertragungsmittel (z. B. Zapfen 12, Deckstücke 14 oder Steine 13 0. dgl.) als zum Gelenkmittelpunkt (M) gleichachsige Zylinderflächen ausgebildet sind.
5. 5. Kreuzgelenk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnen (10, 11) nur so weit durchgefräst oder in sonstiger Weise in die Schenkel der Gabeln (3,4) eingearbeitet sind, als es der Ausschlag der Drehkraftübertragungsmittel (z. B. Zapfeni2, Deckstücke 14oder Steine 13, Kugelig o. dgl.) erfordert.
6. 6. Kreuzgelenk nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsglied (20, 29, 20', 29' bzw. 20", 29, 29"), welches das Zwischenglied (5) mit Flanschen (29, 29' bzw. 29, 29") an seinen Stirnflächen (30) verschiebbar übergreift, zwischen den Flanschen (29, 29' bzw. 29, 29") geteilt ist und daß die beiden Teile mittels unlösbarer oder lösbarer Verbindungsmittel (z. B. Schraube 43, Mutter 35) miteinander verbunden sind.
7. 7. Kreuzgelenk nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Flansch des Führungsgliedes (20", 29, 29") aus zwei Teilen (29", 38) besteht, von denen der eine (38) im Durchmesser höchstens dem lichten inneren Durchmesser (39) des Zwischengliedes (5) gleich ist, während der andere, auf dem Körper des Führungsgliedes beliebig,

   z. B. mittels Mutter (35), befestigte Teil (29") im Durchmesser dem gegenüberliegenden Flansch (29) entspricht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen