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Vierradantrieb für Motorfahrzeuge.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Vierradantrieb für Motorfahrzeuge, bei welchem ein Hauptausgleiehsgetriebe zwei weitere die Vorder-und Hinterräder antreibende Ausgleichsgetriebe antreibt.
Gemäss der Erfindung wird ein Differentialgetriebe verwendet, welches so ausgebildet ist, dass auf die Hinterräder mehr Kraft übertragen wird, wie auf die Vorderräder entsprechend der relativen Grösse gewisser Räder des Differentialgetriebes. Hiedurch wird es ermöglicht, auf den Hinterrädern breitere Reifen wie auf den Vorderrädern zu verwenden oder, wenn dies gewünscht wird, wie z. B. bei Lastkraftwagen, den Hinterrädern einen grösseren Durchmesser wie den Vorderrädern zu geben. Hiedurch wird die Steuerung des Fahrzeuges erleichtert und die Ausgaben für die Reifen werden vermindert.
Die Erfindung betrifft weiter die Eimichtung zur Sperrung der Ausgleichsgetriebe und die Bremseinrichtung.
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Es zeigt : Fig. 1 eine Draufsicht des Fahrzeugrahmens mit dem Getriebe gemäss der Erfindung, Fig. 2 einen waagreehten Schnitt durch das Differentialgetriebe, Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorder- aehsenausbildung und Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2 in Richtung der Pfeile gesehen.
Der Fahrgestellrahmen 10, 11 wird in bekannter Weise von der Vorderachse 12 und der Hinterachse 13 getragen. Auf den Enden der Hinterradachse. 13 sitzen drehbar die hinteren Antriebsräder M, von welchen jedes ein Kettenrad 25 trägt, durch welche die Hinterräder angetrieben werden. Die Vorderachse 12 ist in der Nähe ihrer Enden etwas nach oben gekröpft, wie bei 16 (Fig. 3) gezeigt ist, und ihre Enden bilden Gabeln 11. In diesen Gabeln sitzt mit seinen Armen 18 drehbar der Steuerschenkel 19.
Die Steuerschenkel 29 bilden Lagerungen für die Achsenschenkel der Vorderräder 21. Die inneren Enden dieser Achsensehenkel sind durch Universalgelenke 22mit den Antriebswellen 23 verbunden. Diese Antriebswellen lagern in den Gabeln 11 und in von der Vorderachse getragenen Lagern 24. Auf den Antriebswellen 23 sitzen Kettenräder 25, über welche Antriebsketten geführt sind.
Die Antriebswelle 26 führt von einer Kupplung 27 durch die vordere Wandung des Getriebegehäuses 28 zu einem geeigneten, in diesem Gehäuse untergebrachten Wechselgetriebe. (In der Zeichnung nicht gezeigt.) In einer Hinterwand 29 dieses Weehselgetriebegehäuses sitzt die Antriebswelle 30 des Wechselgetriebes, welche hinter der Wandung mit einem Antriebskegelrad 31 versehen ist.
Das Gehäuse des Differentialgetriebes besteht aus einem mittleren Teil 32 und symmetrischen Endteilen 33. Dieses Differentialgehäuse ist unmittelbar am hinteren Ende des Gehäuses 28 befestigt. Zu diesem Zwecke besitzt das Gehäuse 28 einen in das Differentialgehäuse 32 vorspringenden Teil 34 mit Anschlagflanschen 35, gegen welche sich das Differentialgehäuse anlegt. Das Differentialgehäuse ist an seiner Vorderseite zur Aufnahme des Gehäuses 28 offen, besitzt Seitenwandungen 36 und ist durch einen Mantel 37 verschlossen. Dieser Verschlussmantel ist mittels Bolzen 38 zum Teil unmittelbar an den Gehäusewandungen 36 und zum Teil an Versteifungsstützen 39 und 40 befestigt.
Die Querwandungen 36 des Differentialgehäuses sind mit Öffnungen 41 und 43 versehen, von welchen die Öffnung 43 einen grösseren Durchmesser wie die Öffnung 41 hat. Die Öffnung 41 ist von einem nach innen vorspringenden Ringflansch 42 umgeben, und die Öffnung 43 in der andern Querwand ist ebenfalls von einem Ringflansch 44 umgeben, welcher sich ein beträchtliches Stück in das Differentialgehäuse hinein erstreckt.
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Jeder Seitenteil 33 besteht aus einem hohlen trommelartigen Körper 45 mit radialem Flansch 46, welcher zur Befestigung der Körper 45 mittels Bolzen 47 an den Seitenteilen des mittleren Differentialgehäuses 32 dient. Am äusseren Ende besitzt der Körper 45 eine Erweiterung 48, welche von dem Körper 45 durch eine Scheidewand 49 getrennt ist. Diese Scheidewand 49 hat eine mittlere Öffnung, welche ein
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zur Aufnahme eines radialen Flansches ? eines zweiten Gehäuses 53. Dieses Gehäuse 53 wird an dem Gehäuse 32,33 durch Bolzen 54 gehalten, die durch den Flansch 52 und durch einen Flansch der Erweiterung 48 gehen. Das Gehäuse 53 besitzt zwischen seinen Enden eine Erweiterung 55. An seinem äusseren Ende hat es eine mit Innengewinde versehene Öffnung 56 zur Aufnahme einer Druckkappe 57.
In dem Gehäuse 53 ist eine Lagerplatte 58 mit mittlerer Lageröffnung angeordnet. Die Lageröffnung ist mit Schmiernuten 59 versehen. Die Vorderseiten der Gehäuseteile 45 sind mit Öffnungen 60 versehen und die Hinterteile der Gehäuseteile 55 sind mit Öffnungen 61 versehen zum Durchgange der Antriebsketten.
Das mittlere Differentialgetriebe ist ein ausgeglichenes Differentialgetriebe. Es ist mit 62 bezeichnet.
Es hat ein Antriebskegelrad 63, welches mit dem Antriebskegelrad 31 in Eingriff steht. Das Kegelrad 6. 3 ist mit einem zylindrischen Nabenteil 64 innerhalb des Flansches 42 gelagert. Zwischen dem zylindrischen Teil 64 und dem Flansch 42 ist ein Kugellaufring 65 mit Kugeln 66 eingesetzt, welche das Lager der Nabe 64 und einer Differentialwelle bilden. Zwischen dem Ende der Nabe 64 und der benachbarten Seite des Differentialgehäuses sind Scheiben 67 mit einem zwischen diesen liegenden Dichtungsring 68 angeordnet, welche Dichtungen gegen Durchtritt von Öl aus einem Gehäuseteil in den andern bilden.
Auf der Innenseite des Kegelrades 63 ist ein ähnlich geformtes Glied 69 befestigt, welches zusammen mit dem Rad 63 einen Käfig zur Aufnahme der Kegelräder 70 bildet. Diese Kegelräder 70 sitzen frei drehbar auf kurzen Wellen 71, die von dem Käfig getragen werden und sich radial in diesem erstrecken.
Diese Kegelräder sind in einer geeigneten Anzahl, z. B. drei oder mehr Räder, vorgesehen. Der Nabenteil des Gliedes 69 springt in das äussere Ende des Ringflansches 44 vor und ist durch ein Kugellager 72, 73 in diesem getragen. Die Kegelräder 74 und 75 greifen in die Kegelräder 70 ein. Sie sind in dem Differentialkäfig untergebracht und haben in Übereinstimmung liegende viereckige mittlere Öffnungen 76.
Innerhalb des von dem Flansch 44 gebildeten Raumes ist eine Kupplungswelle 77 untergebracht, deren inneres Ende axial verschiebbar in dem Nabenteil des Gliedes 69 sitzt. Dieses'Ende hat einen vierkantigen Teil 78, welcher in die Vierkantbohrung des Differentialkegelrades 74 eingreift. Dieser Vierkantteil 78 hat eine solche Länge, dass bei Bewegung der Welle 77 in ihre am weitesten nach innen liegende Stellung er in das innere Ende der Vierkantbohrung des Differentialrades 75 eingreift, wodurch die Differentialräder 74und 75 fest miteinander verbunden werden. Das äussere Ende dieser Kupplungwelle 77 besitzt einen Kopf 79 mit einer im Querschnitt viereckigen Nut im Umfang und einer zenltraen viereckigen Aussparung 80 an der Aussenseite.
In dem Verstärkungsteil 40 ist eine lotrechte Welle 81 drehbar gelagert, welche sich durch die obere Wandung des Differentialgehäuses erstreckt und innerhalb des Differentialgehäuses eine Stellgabel 82 trägt, deren Enden 83 in die Ringnut an der Aussenseite des Kopfes 79 eingreifen. Der Ringflansch 44 hat Öffnungen zum Durchgange der Gabelarme 82. Auf das äussere Ende der Welle 81 ist ein Hebelarm 84 aufgesetzt. Dieser dient zum Drehen der Welle 81, wodurch die Verschiebung der
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des Differentialgehäuses und in dem Nabenteil 64 des Antriebskegelrades 63 gelagert. Er besitzt ein Vierkantende 87, welches in dem äusseren Teil der Vierkantbohrung des Differentialrades 75 eingreift.
Das äussere Ende dieser Differentialwelle 85 ist abgeschrägt und dient zur Aufnahme des inneren Laufringes 88 eines Rollenlagers, dessen äusserer Laufring 89 in der Druckkappe 57 sitzt. 90 sind die Rollenlagerkörper dieses Rollenlagers.
Die Differentialwelle 86 ist in ihrer Ausbildung im wesentlichen identisch mit der Differentialwelle 85, mit der Ausnahme, dass sie kürzer ist und dass ihr inneres Vierkant, ende 91 in der Vierkant- öffnung 80 der Sperrwelle 77 sitzt. Diese Vierkantöffnung und das Vierkantende 91 haben solche Abmessungen, dass stets ein Teil des Vierkantes 91 in der Öffnung der Sperrwelle 77 sitzt in jeder Stellung dieser Welle.
Auf jeder der Differentialwellen 85 und 86 sitzt ein unausgeglichenes Differentialgetriebe. Innerhalb der Gehäuseteile 48 ist auf jeder Welle ein Differentialkäfig angeordnet, bestehend aus einem Nabenteil 92 und einem Umfangsteil 93. Der Umfangsteil 93 ist mit dem Nabenteil durch einen Steg 94 mit radialen Schlitzen 95 verbunden (Fig. 4). In dem Nabenteil und dem Umfangsteil des Käfigs sind kurze Wellen 96 drehbar gelagert, welche sich in radialer Richtung quer durch die Aussparungen 95 erstrecken. Jede dieser Wellen trägt ein inneres Kegelrad 97 und ein äusseres Kegelrad 98, wobei das innere Kegelrad einige Zähne grösser wie das äussere Kegelrad ist. Mit dem Differentialrad 97 steht ein Differentialkegelrad 99 in Eingriff, welches mit einer Hülse 100 aus einem Stück besteht oder an dieser befestigt ist.
Das andere Ende dieser Hülse erstreckt sich in den Teil des Differentialgehäuses hinein zur Aufnahme des Kettenrades 101, welches durch einen Keil 102 und Klemmuttern : 103 auf
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Four wheel drive for motor vehicles.
The subject of the invention is a four-wheel drive for motor vehicles, in which a main balancing gear drives two further differential gears driving the front and rear wheels.
According to the invention, a differential gear is used which is designed in such a way that more power is transmitted to the rear wheels than to the front wheels in accordance with the relative size of certain wheels of the differential gear. This makes it possible to use wider tires on the rear wheels than on the front wheels or, if so desired, e.g. B. in trucks to give the rear wheels a larger diameter than the front wheels. This makes it easier to control the vehicle and reduces the cost of tires.
The invention further relates to the device for locking the differential gears and the braking device.
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1 shows a plan view of the vehicle frame with the transmission according to the invention, FIG. 2 shows a horizontal section through the differential gear, FIG. 3 shows a front view of the front axle configuration and FIG. 4 shows a section along line 4-4 of FIG. 2 seen in the direction of the arrows.
The chassis frame 10, 11 is carried by the front axle 12 and the rear axle 13 in a known manner. On the ends of the rear axle. 13 are rotatably seated the rear drive wheels M, each of which carries a sprocket 25 through which the rear wheels are driven. The front axle 12 is cranked slightly upwards in the vicinity of its ends, as is shown at 16 (FIG. 3), and its ends form forks 11. In these forks the control leg 19 is rotatably seated with its arms 18.
The control legs 29 form bearings for the axle legs of the front wheels 21. The inner ends of these axle legs are connected to the drive shafts 23 by universal joints 22. These drive shafts are supported in the forks 11 and in bearings 24 carried by the front axle. Sprockets 25, over which drive chains are guided, sit on the drive shafts 23.
The drive shaft 26 leads from a coupling 27 through the front wall of the gear housing 28 to a suitable change gear accommodated in this housing. (Not shown in the drawing.) The drive shaft 30 of the change gear, which is provided with a drive bevel gear 31 behind the wall, sits in a rear wall 29 of this gearbox housing.
The housing of the differential gear consists of a central part 32 and symmetrical end parts 33. This differential housing is fastened directly to the rear end of the housing 28. For this purpose the housing 28 has a part 34 projecting into the differential housing 32 with stop flanges 35 against which the differential housing rests. The differential housing is open on its front side to accommodate the housing 28, has side walls 36 and is closed by a jacket 37. This closure jacket is fastened in part directly to the housing walls 36 and in part to stiffening supports 39 and 40 by means of bolts 38.
The transverse walls 36 of the differential housing are provided with openings 41 and 43, of which the opening 43 has a larger diameter than the opening 41. The opening 41 is surrounded by an inwardly projecting annular flange 42, and the opening 43 in the other transverse wall is also surrounded by an annular flange 44 which extends a considerable distance into the differential housing.
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Each side part 33 consists of a hollow drum-like body 45 with a radial flange 46, which is used to fasten the body 45 to the side parts of the middle differential housing 32 by means of bolts 47. At the outer end the body 45 has an enlargement 48 which is separated from the body 45 by a partition 49. This partition wall 49 has a central opening which a
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to accommodate a radial flange? a second housing 53. This housing 53 is held on the housing 32, 33 by bolts 54 which go through the flange 52 and through a flange of the extension 48. The housing 53 has an extension 55 between its ends. At its outer end it has an internally threaded opening 56 for receiving a pressure cap 57.
A bearing plate 58 with a central bearing opening is arranged in the housing 53. The bearing opening is provided with lubrication grooves 59. The front sides of the housing parts 45 are provided with openings 60 and the rear parts of the housing parts 55 are provided with openings 61 for the passage of the drive chains.
The middle differential is a balanced differential. It is labeled 62.
It has a drive bevel gear 63 which meshes with the drive bevel gear 31. The bevel gear 6. 3 is mounted with a cylindrical hub part 64 inside the flange 42. Between the cylindrical part 64 and the flange 42, a ball race 65 with balls 66 is inserted, which form the bearing of the hub 64 and a differential shaft. Between the end of the hub 64 and the adjacent side of the differential housing, disks 67 are arranged with a sealing ring 68 between them, which form seals against the passage of oil from one housing part into the other.
A similarly shaped member 69 is attached to the inside of the bevel gear 63, which, together with the gear 63, forms a cage for receiving the bevel gears 70. These bevel gears 70 sit freely rotatably on short shafts 71 which are carried by the cage and extend radially in this.
These bevel gears are in a suitable number, e.g. B. three or more wheels are provided. The hub part of the member 69 protrudes into the outer end of the annular flange 44 and is carried by a ball bearing 72, 73 therein. The bevel gears 74 and 75 mesh with the bevel gears 70. They are housed in the differential cage and have square central openings 76 in correspondence.
A coupling shaft 77 is accommodated within the space formed by the flange 44, the inner end of which is seated axially displaceably in the hub part of the link 69. This end has a square part 78 which engages in the square bore of the differential bevel gear 74. This square part 78 is of such a length that when the shaft 77 is moved to its most inward position, it engages the inner end of the square bore of the differential gear 75, whereby the differential gears 74 and 75 are firmly connected to one another. The outer end of this coupling shaft 77 has a head 79 with a cross-sectionally square groove in the circumference and a zenltraen square recess 80 on the outside.
A vertical shaft 81 is rotatably mounted in the reinforcement part 40 and extends through the upper wall of the differential housing and carries an adjusting fork 82 inside the differential housing, the ends 83 of which engage in the annular groove on the outside of the head 79. The annular flange 44 has openings for the fork arms 82 to pass through. A lever arm 84 is placed on the outer end of the shaft 81. This is used to rotate the shaft 81, whereby the displacement of the
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of the differential housing and in the hub part 64 of the drive bevel gear 63. It has a square end 87 which engages in the outer part of the square bore of the differential gear 75.
The outer end of this differential shaft 85 is beveled and serves to receive the inner race 88 of a roller bearing, the outer race 89 of which sits in the pressure cap 57. 90 are the roller bearing bodies of this roller bearing.
The design of the differential shaft 86 is essentially identical to the differential shaft 85, with the exception that it is shorter and that its inner square end 91 is seated in the square opening 80 of the locking shaft 77. This square opening and the square end 91 have such dimensions that a part of the square 91 always sits in the opening of the locking shaft 77 in every position of this shaft.
An unbalanced differential gear is seated on each of the differential shafts 85 and 86. Within the housing parts 48, a differential cage is arranged on each shaft, consisting of a hub part 92 and a peripheral part 93. The peripheral part 93 is connected to the hub part by a web 94 with radial slots 95 (FIG. 4). In the hub part and the circumferential part of the cage, short shafts 96 are rotatably mounted, which extend transversely through the recesses 95 in the radial direction. Each of these shafts has an inner bevel gear 97 and an outer bevel gear 98, the inner bevel gear being a few teeth larger than the outer bevel gear. With the differential gear 97 is a differential bevel gear 99 in engagement, which consists of a sleeve 100 in one piece or is attached to this.
The other end of this sleeve extends into the part of the differential housing to receive the sprocket 101, which is supported by a wedge 102 and lock nuts: 103
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