DE607955C - Nachgiebige Kreuzgelenkkupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Bei der den Gegenstand des Hauptpatents bildenden Kupplung sind die die Kraftübertragung vermittelnden elastischen Zwischenstücke in einem ringförmigen Gehäuse eingeschlossen. Dadurch wird es möglich, das die Zwischenstücke bildende Gummimaterial im Interesse einer großen Geschmeidigkeit der Kupplung sehr weich zu halten und es trotzdem unter starke Vorspannung zu setzen und

to damit die Übertragung großer Kräfte bei verhältnismäßig kleinem Durchmesser der Kupplung zu ermöglichen. Die Kupplung des Hauptpatents hat aber in dieser Beziehung noch einen Mangel, insofern, als die Gummimasse der Zwischenstücke nicht von allen Seiten vollständig eingeschlossen ist. An den Stellen, wo die Arme die Gabelköpfe der Kupplung das die Zwischenstücke einschließende Gehäuse durchdringen, sind nämlich

ao Aussparungen vorgesehen, die, einerseits um eine gewisse Verdrehung der Arme gegeneinander und andererseits gegenseitige Winkelausschläge zu ermöglichen, größer sein müssen als die Querschnitte der Arme, so daß zwischen diese und dem Gehäuse Spalten von einigen Millimetern Weite bestehen, durch die das an sich schon unter starker Vorspannung stehende und im Betriebe noch weiter zusammengepreßte Gummimaterial gegebenenfalls vorquellen kann, wodurch dieLebensdauer der Zwischenstücke in Frage gestellt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Übel stand dadurch vermieden, daß die elastischen Zwischenstücke sich nicht unmittelbar, sondern durch Vermittlung von sich an sie anschließenden, die Spalten, zwischen ■ den Gabelkopfarmen und dem Gehäuse überbrückenden, kolbenartigen, festen Zwischengliedern gegen dieArme abstützen. Dabei läßt man auch die 'Zwischenglieder sich zweckmäßig nicht unmittelbar an die Arme anlegen, vielmehr erfolgt die gegenseitige Abstützung durch Vermittlung von in der Umfangsrichtung der Kupplung hochkant gestellten Stahlblechstücken ο. dgl., die nach Art der Schneiden der Lagerpfannen von Waagen mit den Gabelkopfarmen in Eingriff stehen.

In den Zeichnungen, die die Erfindung in 5c einer bevorzugtenAusführungsform beispielsweise veranschaulichen, stellt

Fig. ι die neue Kupplung schaubildlich dar.

Fig. 2 ist ein quer zur Achse gelegter Mittelschnitt. ■

Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2, wobei die rechte Hälfte gegenüber der linken um 90° gedreht gedacht ist.

Fig. 4 stellt die Kupplung in Aufsicht nach Wegnahme eines Teils des die elastischen Zwischenstücke einschließenden Gehäuses dar. Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform in einer der Fig. 4 entsprechenden Abwicklung und mehr schematischen Darstellungsweise.

Fig. 6 veranschaulicht Einzelheiten der Schneidenlagerung der Abstützbleche. Wie insbesondere Fig. 3 erkennen läßt, werden, wie im Falle des Hauptpatents, auf den miteinander zu kuppelnden Wellenenden zwei Gabelköpfe 1, 2 befestigt, die im vorliegenden Falle je zwei einander gegenüberliegende Arme 3, 3 bzw. 4,4 besitzen.

Die Arme 3, 3 und 4, 4 ragen durch Öffnungen 6 von innen in ein ringförmiges Gehäuse 7 hinein, das aus zwei symmetrischen Hälften (Fig. 3) besteht, die durch Schraubbolzen 8 (Fig. 2) zusammengepreßt werden können. In diesem Gehäuse sind die die elastischen Zwischenstücke bildenden ringsektorförmigen Gummikörper 9 untergebracht, und zwar wie im Falle des Hamptpatents mit erheblicher Vorspannung. Die Gummistücke 9 sind aber in der Umfangsrichtung wesentlich kürzer als im Falle des Hauptpatents, derart, daß sie nicht über die Ränder der Gehäuseöffnung 6 greifen. Die Kraftübertragung auf die Gabelarme 3 und 4 erfolgt durch Vermittlung von beispielsweise aus Aluminium bestehenden Platten 10, die in das Gehäuse 7 derart eingepaßt sind, daß sie gewissermaßen als Kolben wirken, deren Zylinder das Gehäuse 7 bildet, während die Gummikörper 9 die Rolle der im Zylinder eingeschlossenen, auf den Kolben wirkenden Druckflüssigkeit spielen.

In dem der Zeichnung zugrunde gelegten Falle ist angenommen, daß der zwischen je zwei benachbarten Gabelarmen 3,4 im Gehäuse untergebrachte Gummikörper in zwei Stücke unterteilt ist, die sich durch' Vermittlung von Zwischenplatten 11 gegen die zum Zusammenziehen des Gehäuses dienenden Schraubbolzen 8 stützen. Natürlich kann aber die Verbindung der Gehäusehälften miteinander auch in anderer Weise erfolgen. Die Schraubbolzen können dann in Wegfall kommen und je zwei Gummikörper zu einem gemeinsamen Stück vereinigt sein.

Die Kraftübertragung von den Zwischengliedern 10 auf die Gabelarme 3, 4 erfolgt mit Hilfe von Stahlblechstücken 12, die in einer rechtwinklig zur Achse der Kupplung verlaufenden Mittelebene liegen. Die Stahlblechstücke sind von ringsektorförmiger Gestalt (Fig. 1) und bei der dargestellten Ausführungsform auf der einen Seite starr in die Aluminiumscheiben 10 eingelassen, während sie auf der gegenüberliegenden, schneidenartig zugeschärften Seite in gleichfalls aus Stahlblech bestehende, im Querschnitt winklige Rinnen 13 eingreifen, die ihrerseits an den in stumpfem Winkel eingewölbten Seiten der Gabelarme 3, 4 anliegen. Die Stahlblechstücke 12 können, wie in Fig. 6 veranschaulicht, auch mit je zwei nach verschiedenen Seiten abgebogenen Lappen I2^a versehen sein, mittels deren sie an den Aluminiumscheiben 10 angeschraubt oder angenietet werden. Sowohl der zugeschärfte Rand der Stahlblechstücke 12 wie auch die diesen Rand aufnehmenden Winkelstücke 13 werden zweckmäßig gehärtet. Durch diese nach Art der Lagerschneiden einer Waage wirkende Verbindung wird ein so gut wie reibungsloses Arbeiten der bei der Übertragung der Umfangskraft zusammenwirkenden Kupplungsteile bei den im Betrieb dauernd auftretenden gegenseitigen Winkelausschlägen der Kupplungshälften erreicht. Würde man die Aluminiumstücke 10 unmittelbar auf die Gabelarme wirken lassen, so würde ein starker Verschleiß der sich in breiter Fläche aneinander reibenden Teile die Folge sein. Außerdem würden durch die fortwährenden unter starkem Druck auftretenden Verschiebungen nicht unerhebliche Energieverluste entstehen. Durch die Zwischenschaltung der gehärteten Winkelbleche _go 13 wird die Härtung der Gabelarme 3, 4 selbst überflüssig.

Die Schneiden der Blechstücke, die statt unter Vermittlung der Winkelbleche 13 auch unmittelbar an den in diesem Falle zweckmäßig mit entsprechenden Kerben zu versehenden Seiten der Arme 3, 4 anliegen können, sollen, um die Reibung auf ein Mindestmaß herabzusetzen, in der Nähe der durch die Mitte des betreffenden Armes gehenden Axialebene liegen. Das bedeutet, daß die Arme 3, 4 an den betreffenden Stellen, in der Umfangsrichtung gemessen, möglichst dünn zu halten sind. Eine · theoretisch reibungsfreie Schneidenlagerung würde sich nur durch Verlegung der Schneiden in die genannte Ebene erreichen lassen. Da dies für beide mit einem Arme zusammenwirkenden Schneiden unmöglich ist, weil der Arm dann in der Mittellinie überhaupt kein Fleisch behalten würde, begnügt man sich zweckmäßig damit, nur eine der Schneiden in die betreffende Ebene zu verlegen, und zwar diejenige, die die Umfangskräfte bei der normalen Drehrichtung zu übertragen hat, während die gegenüberliegende Schneide um ein solches Maß aus der Mittelebene herausgerückt wird, daß der Arm genügend Festigkeit behält.

Eine entsprechende Ausführungsform ist in Fig. 5 veranschaulicht. Hier stellt 9 wieder eines der elastischen Zwischenstücke dar, das

auf beiden Seiten von den Kolbenstücken io begrenzt ist. In diese ist je ein besonderer Träger io^a für die Stahlbleche 12 eingelassen, deren Schneiden in die Scheitel von unmittelbar in die Arme 3 bzw. 4 eingearbeiteten Kerben 17 eingreifen. Diese Scheitel liegen einerseits in einer gemeinsamen durch die Mitte der Kupplung gehenden rechtwinklig zur Kupplungsachse, andererseits in einer durch die Mitten der Arme 3,4 geführten Axialebene, während die gegenüberliegenden Kerben 18 zur Aufnahme der die Umfangskräfte beim Rückwärtsgang übertragenden Schneiden außerhalb dieser Axialebene liegen. Die dadurch bedingte stärkere Reibung dieser Schneiden kann in Hinblick auf die erheblich seltenere Benutzung des Rückwärtsganges sowie auch auf die geringeren dabei auftretenden Kräfte unbedenklich in Kauf genommen werden.

Wie auf der rechten Seite der Fig. 5 veranschaulicht, kann man die die Kerben 17 enthaltenden Teile der Arme 4 auch als besondere, in die Arme eingelassene Stücke 4" aus besonders hartem Werkstoff, insbesondere hochwertigem Stahl, ausbilden. Man erzielt auf diese Weise eine große Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung ohne erhebliche Mehrkosten.

Man kann die Zwischenräume zwischen den Aluminiumstücken 10 und den Gabelarmen 3, 4 zu beiden Seiten der Federbleche 12 mit einem besonders weichen Gummimaterial ausfüllen, um das Eindringen von Schmutz und Wasser in das Innere des Gehäuses 7 zu verhindern. Da dies Gummimaterial im Gegensatz zu den Gummizwischenstücken 9 nur unter verhältnismäßig geringem Druck steht, ist ein Herausquellen aus den Spalten zwischen den Gabelarmen 3,4 und dem Rande der betreffenden Gehäusedurchbrechungen 6 nicht zu befürchten. Man kann die in die erwähnten Zwischenräume einzubringende Gummimasse zur teilweisen Entlastung der Stützbleche 12 an der Kraftübertragung teilnehmen lassen, wenn man das Gummimaterial hierfür nicht allzu weich wählt.

Die neue Kupplung zeichnet sich, abgesehen von den eingangs erwähnten Vorzügen, durch fast verlustfreies Arbeiten sowie durch große Einfachheit der Bauweise und billige Herstellung aus und läßt dabei recht erhebliche Winkelausschläge zwischen den gekuppelten Wellenenden zu.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Nachgiebige Kreuzgelenkkupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach Patent 585 389, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Zwischenstücke (9) sich durch Vermittlung starrer Zwischen- · körper (10), die sie von den Durchbrechungen (6) des Ringgehäuses (7) fernhalten, gegen die Gabelarme (3,4) abstützen.

2. Kreuzgelenkkupplung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung mit Hilfe von Stützkörpern (12) erfolgt, die in einer rechtwinklig zur Achse durch die Mitte der Kupplung gehenden Ebene liegen und nach Art der Lagerschneiden von Waagen wirken.

3. Kreuzgelenkkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (12) aus ringsektorförmigen Stahlblechstücken bestehen, die mit den Zwischenkörpern (10) starr verbunden sind und mit ihren freien Kanten in den Scheitellinien von winkligen Einbuchtungen der Gabelarme (3, 4) an diesen anliegen.

4. Kreuzgelenkkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriff der Stützkörper (12) mit den Gabelarmen durch Vermittlung von als Rinnen von winkligem Querschnitt ausgebildeten Zwischenstücken (13) aus besonders hartem Werkstoff erfolgt.

5. Kreuzgelenkkupplung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitel der winkligen Einbuchtungen (17) der Gabelarme, die die bei der normalen Drehrichtung der Kupplung hauptsächlich beanspruchten Stützkörper (12) aufnehmen, in durch die Mitte der Gabelarme gehenden Axialebenen liegen.

6. Kreuzgelenkkupplung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die winkligen Einbuchtungen (17) in in die Gabelarme eingelassenen Stücken (4^a) aus besonders hartem Werkstoff vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen