DE664481C - Joint for connecting two shafts, in particular the drive shafts of motor vehicles - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gelenk zur Verbindung zweier Wellen, insbesondere der Antriebswellen von Kraftfahrzeugen, bei dem die Abstützung der beiden Wellen in der einen Richtung (I) durch Scharnierteile, in der senkrecht dazu stehenden Richtung (II) durch einen Kugelzapfen der einen Welle bewirkt wird, der von einer Aussparung der anderen Welle getragen wird.The invention relates to a joint for connecting two shafts, in particular of the drive shafts of motor vehicles, in which the support of the two shafts in the one direction (I) through hinge parts, in the perpendicular direction (II) through a ball stud of one shaft is effected by a recess in the other shaft will be carried.

Einerseits sind Gelenke bekannt, bei denen die Kraftübertragung von der treibenden zur getriebenen Welle nur durch parallele ebene Flächen erfolgt. In diesem Falle werden die beiden Wellen nicht durch Scharniere, sondern durch Glieder zusammengehalten, die die Wellen in axialer Richtung gegeneinander sichern. Andererseits sind Gelenke bekannt, bei denen die Kraftübertragung nur durch zylindrische Bolzen erfolgt. In diesem Falle sind die WeI-len durch Scharniere miteinander verbunden, deren Bolzen wechselweise zueinander senkrecht stehen. Gelenke dieser letzten Art arbeiten. nur dann praktisch gleichförmig, wenn die Wellen überdies gelenkig aneinander abgestützt sind. Es ist bereits versucht worden, die eine Welle unmittelbar an der anderen Welle abzustützen, indem ein Kugelzapfen der einen Welle in eine zylindrische Aussparung der anderen Welle eingreift. Scharniergelenke dieser Art sind jedoch nicht betriebsfähig, weil bei winkeligen Ausschlägen der Wellen nach beiden Richtungen (I, II) der Kugelzapfen abgerissen oder aber die zylindrische Aussparung gesprengt wird. Um dies zu verhindern, muß eine der Wellen auf ihren Bolzen seitlich Spiel haben.On the one hand, joints are known in which the power transmission from the driving to the driven shaft takes place only through parallel flat surfaces. In this case, the two will Shafts are held together not by hinges but by links that hold the shafts together Secure against each other in the axial direction. On the other hand, joints are known where the power is only transmitted through cylindrical bolts. In this case the waves are connected to one another by hinges, the bolts of which are alternately perpendicular to one another stand. Joints of this last type work. only practically uniform when the waves are moreover supported in an articulated manner against one another. Attempts have already been made to the one Shaft directly on the other shaft to be supported by a ball stud of one Shaft engages in a cylindrical recess of the other shaft. Hinges this However, Art are not operational, because with angular deflections of the waves to both Directions (I, II) of the ball studs torn off or the cylindrical recess exploded will. To prevent this, one of the shafts must have play laterally on its bolt.

Demgegenüber besteht das Neue der Erfindung darin, daß die Kraftübertragung zwischen den Wellen und den Scharnierteilen durch parallele ebene Flächen, zwischen den sich gegenseitig umgreifenden U-förmigen Bügeln der Scharnierteile dagegen durch gleichachsige zylindrische Bolzen erfolgt und daß die Aussparung für den Kugelzapfen in der einen Richtung (I) nach beiden Seiten offen ist. Durch die Vereinigung dieser Merkmale ist ein Gelenk erzielt, dessen Wellen in axialer Richtung gesichert sind und bei dem die ebenen Übertragungsflächen zwischen den Wellen und Scharnierteilen große nutzbare Flächendrücke zulassen, ohne an eine besonders sorgfältige Schmierung gebunden zu sein. Da die ebenen Übertragungsflächen kein Spiel zulassen, ist die Aussparung für die Kugel nach beiden Seiten offen. Während eines Umlaufes der Wellen trägt der Kugelzapfen, der zweckmäßig mit der unverschiebbar gelagerten Welle verbunden ist, immer nur zonenweise, weil die Wellen in der einen Richtung (I) durch die Scharnierteile und nur in der anderen Richtung (II) unmittelbar aneinander abgestützt sind.In contrast, the novelty of the invention is that the power transmission between the Shafts and the hinge parts by parallel flat surfaces between each other encompassing U-shaped bracket of the hinge parts, however, by coaxial cylindrical Bolt takes place and that the recess for the ball stud in one direction (I) is open on both sides. By combining these features, a joint is achieved, its Shafts are secured in the axial direction and in which the flat transmission surfaces between allow the shafts and hinge parts large usable surface pressures without affecting a particularly careful lubrication bound to be. Since the flat transfer surfaces are no Allow play, the recess for the ball is open on both sides. During one cycle of the shafts is carried by the ball stud, which is expediently connected to the immovable Wave is connected, always only in zones, because the waves go through in one direction (I) the hinge parts and are supported directly against one another only in the other direction (II) are.

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) Your patent seeker stated as the inventor:

Hanns Jung in Zschopau, Sachs.Hanns Jung in Zschopau, Sachs.

Wird das Gelenk gemäß der Erfindung als äußeres "Verbindungsgelenk für die Antriebswellen von lenkbaren Rädern verwendet, in denen die eine Welle unverschiebbar gelagert ist, so wird eine vorteilhafte Anordnung dadurch erreicht, daß der Mittelpunkt des Kugelzapfens in der Schwenkzapfenachse der lenkbaren Räder liegt. In diesem Fall können die Seitenbewegungen der freihängenden Welle beim Einschwenken des Rades denkbar gering gehalten und das Gelenk auch bei größeren Schwenkwinkeln vor zusätzlichen Beanspruchungen bewahrt werden. An sich ist es bei Doppelgelenken mit äußerer Führung durch Halteglieder schon bekannt, den Gelenkmittelpunkt in die Schwenkzapfenachse zu legen.Is the joint according to the invention as an external "connecting joint for the drive shafts used by steerable wheels in which one shaft is immovably mounted, an advantageous arrangement is achieved in that the center point of the ball stud lies in the pivot axis of the steerable wheels. In this case, the side movements the freely hanging shaft when swiveling the wheel is kept as low as possible and that Joint can be protected from additional stresses even with larger swivel angles. In itself, it is already known in double joints with external guidance by holding members, to place the center of the joint in the pivot axis.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung näher veranschaulicht. Es zeigt
Abb. ι einen Hauptschnitt durch .das Gelenk längs der Linie A-B in Abb. 2 undThe subject of the invention is illustrated in more detail in the drawing. It shows
Fig. Ι a main section through the joint along the line AB in Fig. 2 and

Abb. ζ einen Hauptschnitt durch das Gelenk längs der Linie C-D in Abb. 1.Fig. Ζ a main section through the joint along the line C-D in Fig. 1.

Das scheibenförmige Ende der treibenden Welle ι greift mit parallelen ebenen Flächen in den bügelartigen Scharnierteil 3 ein und ist in diesem mittels eines Bolzens 7 drehbar gelagert. Das scheibenförmige Ende der getriebenen Welle 2 greift ebenfalls mit parallelen ebenen Flächen in einen bügelartigen Scharnierteil 4 ein und ist in diesem mittels eines Bolzens 8 drehbar gelagert. Die Scharnierteile 3, 4 umgreifen, sich gegenseitig und sind durch gleichachsige zylindrische Bolzen 5, 6 drehbar aneinander gelagert. Die getriebene Welle 2 weist einen kugeligen Fortsatz 9 auf, der z. B. auf die Breite des scheibenförmigen Wellenendes abgeflacht ist. Der kugelige Fortsatz-9 greift in eine gabelförmige Aussparung der treibenden Welle ι ein, die nach beiden Seiten in Richtung der Bolzen 7, 8 offen ist. Die treibende Welle 1 ist frei hängend angeordnet und steht durch ein Kreuzgelenk mit dem Achsgetriebe in Verbindung, während die getriebene Welle 2 im Achsschenkelträger des lenkbaren Rades unverschiebbar gelagert ist. Der Mittelpunkt des kugeligen Fortsatzes 9 liegt hierbei in der Schwenkzapfenachse dieses Rades.The disk-shaped end of the driving shaft ι engages with parallel flat surfaces into the bow-like hinge part 3 and is rotatably mounted in this by means of a bolt 7. The disk-shaped end of the driven shaft 2 also engages with parallel flat surfaces in a bracket-like hinge part 4 and is in this by means of a bolt 8 rotatably mounted. The hinge parts 3, 4 engage around each other and are coaxial cylindrical bolts 5, 6 rotatably mounted on one another. The driven shaft 2 has a spherical extension 9 which z. B. flattened to the width of the disc-shaped shaft end is. The spherical extension-9 engages in a fork-shaped recess of the driving Shaft ι a, which is open on both sides in the direction of the bolts 7, 8. The driving wave 1 is freely suspended and is connected to the axle drive by a universal joint, while the driven shaft 2 is immovable in the steering knuckle of the steerable wheel is stored. The center of the spherical extension 9 lies in the pivot pin axis this wheel.

In der zu den Bolzen 7, 8 parallelen Richtungl wird die treibende Welle 1 durch die Bolzen 5, 6 getragen. Bei einem Winkelausschlag in dieser Richtung wirkt das Gelenk wie ein Scharnier.In the direction 1 parallel to the bolts 7, 8, the driving shaft 1 is driven by the bolts 5, 6 carried. If the angle is deflected in this direction, the joint acts like a hinge.

In der dazu senkrecht stehenden Richtung II wird die treibende Welle 1 durch den Kugelzapfen 9 getragen. In dieser Richtung wirkt das Gelenk als Doppelgelenk, weil sich die Achse 55 der Bolzen 5, 6 praktisch zwangsläufig in die Winkelhalbierende der Wellen 1, 2 einstellt. Während eines Umlaufes der Wellen I, 2 ist der Kugelzapfen 9 nur in einer einzigen Stellung voll belastet. Wird die getriebene Welle 2 ge- 60 maß Abb. 2 abgebogen, sei es beim Schwenken oder Durchfedern des Rades oder beiden Vorgängen, so knickt das Gelenk um die Achse der Bolzen 5, 6 und um den Kugelmittelpunkt ein. Wird die Welle 2 nach Abb. 1 geschwenkt, 65 so knickt das Gelenk um die Zapfen 7, 8'ein, und der Kugelmittelpunkt tritt aus der Achse der Bolzen 5, 6 heraus. Kommt nun eine Schwenkung nach Abb. 2 hinzu, so kann die Kugel seitlich aus der Aussparung der Welle 1 7° heraustreten. Das Gelenk kann aus völlig gleichartigen Teilen aufgebaut werden, so daß seine Herstellung und Bearbeitung denkbar einfach ist.In the perpendicular direction II, the driving shaft 1 is driven by the ball stud 9 worn. In this direction the joint acts as a double joint because the axis 55 the bolt 5, 6 practically inevitably sets in the bisector of the shafts 1, 2. During one revolution of the shafts I, 2, the ball stud 9 is only in a single position fully charged. If the driven shaft 2 is bent as shown in Fig. 2, be it when pivoting or deflection of the wheel or both processes, the joint buckles around the axis the bolts 5, 6 and around the center of the sphere. If the shaft 2 is swiveled according to Fig. 1, 65 so the joint kinks around the pins 7, 8 ', and the center of the sphere emerges from the axis of the bolts 5, 6. Now comes one Pivoting as shown in Fig. 2, the ball can laterally out of the recess of the shaft 1 7 ° stepping out. The joint can be constructed from completely identical parts, so that its production and processing is very simple.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Gelenk zur Verbindung zweier Wellen, insbesondere der Antriebswellen von. Kraftfahrzeugen, bei dem die Abstützung der beiden Wellen in der einen Richtung (I) durch Scharnierteile, in der senkrecht dazu stehenden Richtung (II) durch einen Kugelzapfen der einen Welle bewirkt wird, der von einer Aussparung der anderen Welle getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung zwischen den Wellen (1, 2) und den Scharnierteilen (3, 4) durch parallele ebene Flächen, zwischen den sich gegenseitig umgreifenden U-förmigen Bügeln der Scharnierteile dagegen durch gleichachsige zylindrische Bolzen (5, 6) erfolgt, und daß die Aussparung für den Ku'gelzapfen (9) in der Richtung (I) nach beiden Seiten offen ist.1. Joint to connect two shafts, especially the drive shafts of. Motor vehicles, in which the support of the two shafts in one direction (I) by hinge parts, in the one perpendicular to it standing direction (II) is caused by a ball stud of a shaft, the is carried by a recess in the other shaft, characterized in that the power transmission between the shafts (1, 2) and the hinge parts (3, 4) parallel flat surfaces, between the mutually encompassing U-shaped brackets the hinge parts, on the other hand, are carried out by coaxial cylindrical bolts (5, 6), and that the recess for the ball pin (9) in the direction (I) is open on both sides. 2. Gelenk nach Anspruch 1, bei dem die den Kugelzapfen tragende Welle unverschiebbar im Achsschenkelträger der lenkbaren Räder gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt des Kugelzapfens (9) in der Schwenkzapfenachse der lenkbaren Räder liegt.2. Joint according to claim 1, wherein the the ball pivot bearing shaft immovable in the steering knuckle carrier of the steerable Wheels is mounted, characterized in that the center of the ball stud (9) lies in the pivot axis of the steerable wheels. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings