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Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für Kraftfahrzeuge mit einer Vorderachse und mindestens einer Hinterachse, die durch Gelenkwellen von einem Motor mit einem Hauptgetriebe über ein Verteilergetriebe antreibbar sind, wobei die zum Ausgleichsgetriebe der Vorderachse führende Gelenkwelle mittels einer Schaltkupplung wahlweise mit dem Verteilergetriebe kuppelbar ist.
Kraftfahrzeuge mit einem derartigen Allradantrieb sind, insbesondere für den Einsatz im Gelände abseits der Strassen, bereits bekannt. Dabei kann entweder im Gelenkwellenstrang vom Verteilergetriebe zur Vorderachse eine gesonderte Schaltkupplung für den zuschaltbaren Vorderachsenantrieb vorgesehen sein (DE-OS 2054115), oder es ist eine solche Schaltkupplung unmittelbar am Verteilergetriebe angeordnet (DD-PS Nr. 6516). Nachteilig bei diesen Anordnungen ist, dass die von der Schaltkupplung zur Vorderachse führende Gelenkwelle auch bei ausgeschaltetem Vorderachsantrieb mitläuft und auf Grund der Beugewinkel der Gelenkwellenabschnitte und der dadurch verursachten Ungleichförmigkeiten erhebliche Störgeräusche hervorruft. Ausserdem ergeben sich bei schneller Strassenfahrt ohne Vorderachsantrieb überflüssige Reibungs-bzw.
Leistungsverluste. Gleiches gilt für eine weitere bekannte Baurt, bei der die Schaltkupplung der Eingangswelle des Ausgleichsgetriebes der Vorderachse unmittelbar vorgeordnet ist (US-PS Nr. 3, 433, 319), soferne man dort ebenfalls Gelenkwellenzüge vorsehen würde.
Es ist zwar auch schon vorgeschlagen worden, an den Vorderrädern Freilaufnaben vorzusehen. Dabei kann aber dann kein Drehmoment übertragen werden, wenn das Fahrzeug mit bremsendem Motor im Schubbetrieb fährt, was insbesondere in schwierigem Gelände für die Fahrsicherheit nachteilig ist. Daher wurden diese Freiläufe bereits von Hand sperrbar ausgebildet, womit aber wieder ein rascher Wechsel vom Allradantrieb mit gesperrten Freiläufen im Gelände zur Strassenfahrt mit ausgeschaltetem Vorderachsantrieb und gelösten Freiläufen unmöglich ist. Es besteht sogar die Gefahr, dass auf das Sperren der Freiläufe überhaupt vergessen wird, so dass dann bei schwieriger Talfahrt die Motorbremswirkung so weit wegfällt, wie sie von den entlasteten Hinterrädern nicht mehr auf den Boden gebracht werden kann.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen Antrieb der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei dem bei ausgeschaltetem Vorderachsantrieb die Geräuschentwicklung und der Leistungsverlust durch die zur Vorderachse führende Gelenkwelle ohne zusätzlich erforderliche umständliche Betätigungsmassnahmen des Lenkers entfallen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass im Bereich der Vorderachse zwischen ihren Rädern und der zu ihr führenden Gelenkwelle wenigstens eine beim Ein- und Ausrücken der Schaltkupplung selbsttätig ein-bzw. ausrückbare zusätzliche Kupplung vorgesehen ist.
Die zu den Vorderrädern bzw. zur Vorderachse führende Gelenkwelle wird also von den Vorderrädern bzw. von der Vorderachse selbsttätig abgekuppelt und kommt zum Stillstand, wenn der Vorderachsantrieb durch Lösen der Schaltkupplung abgeschaltet wird. Damit entfallen dann die sich sonst ergebenden Gelenkwellengeräusche, was insbesondere bei schneller Strassenfahrt von Bedeutung ist. Selbstverständlich gibt es auch keine Reibungs- bzw. Leistungsverluste in der stillstehenden Gelenkwelle. Da die Betätigung der zusätzlichen Kupplung in Abhängigkeit von der Betätigung der Schaltkupplung für den Vorderachsantrieb selbsttätig erfolgt, entfällt auch jegliche zusätzliche Belastung für den Fahrzeuglenker.
Die Verbindung zwischen den Vorderrädern bzw. der Vorderachse und der zu dieser führenden Gelenkwelle wird durch Einrücken der zusätzlichen Kupplung automatisch wieder hergestellt, wenn die Schaltkupplung eingerückt und daher der Vorderachsantrieb eingeschaltet wird.
Jede der beiden vom Ausgleichsgetriebe zu den Vorderrädern führenden Radantriebswellen kann mit einer erfindungsgemässen zusätzlichen Kupplung ausgerüstet werden, die selbstverständlich gleichzeitig zu beaufschlagen sind. Besonders vorteilhaft ist es aber, die zusätzliche Kupplung in an sich bekannter Weise unmittelbar an der Eingangswelle des Ausgleichsgetriebes der Vorderachse anzuordnen, weil dann nur eine einzige zusätzliche Kupplung erforderlich ist und deren Abmessungen wegen der dort geringeren Drehmomente klein gehalten werden können. Die Drehmomente in den Radantriebswellen sind nämlich auf Grund des Übersetzungsverhältnisses im Kegeltrieb für den Vorderachsantrieb wesentlich grösser.
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Die automatische Betätigung der zusätzlichen Kupplung kann beispielsweise durch ein vom Schalthebel der Schaltkupplung für den Vorderachsantrieb zur zusätzlichen Kupplung führendes mechanisches Gestänge erfolgen, wobei die zusätzliche Kupplung als Lamellenkupplung ausgebildet sein kann. Zweckmässiger und einfacher ist es jedoch, wenn die zusätzliche Kupplung als über ein Druckmittel unmittelbar oder mittels einer Hilfskraft von der Schaltvorrichtung für die Schaltkupplung betätigbare Klauenkupplung mit einer Synchronisiereinrichtung ausgebildet ist. Die Druckmittelleitung für die Übertragung der Schaltimpulse von der Schaltkupplung zur zusätzlichen Kupplung kann dabei ohne weiteres so verlegt werden, dass die Relativbewegungen der Vorderachse gegenüber der Schaltkupplung nicht zur Beschädigung oder zu unerwünschter Abnutzung von Übertragungsteilen führen.
Die Schaltung der zusätzlichen Kupplung kann auf Grund der Synchronisiereinrichtung geräuschlos und ohne Verzögerung bei allenfalls einen Klaueneingriff behindernden Klauenstellungen vor sich gehen. Insbesondere bei Einsatz einer Hilfskraft, z. B. über ein elektrisch gesteuertes Magnetventil, ist ein müheloses und sicheres Schalten gewährleistet.
Wenn für den Vorderachs- bzw. Hinterachsantrieb im Verteilergetriebe kein sogenanntes Längsausgleichsgetriebe vorgesehen ist, könnte der Fall eintreten, dass bei Ausbildung der Schaltkupplung und der zusätzlichen Kupplung als platzsparende einfache Klauenkupplungen das Einrücken der zusätzlichen Kupplung nach Eingriff der Schaltkupplung nicht mehr ohne weiteres möglich ist, weil Klaue auf Klaue steht. Eine solche ungünstige Stellung kann erst nach einer gewissen Fahrstrecke überwunden werden. Erfindungsgemäss ist daher die Schaltkupplung erst nach dem Einrücken der zusätzlichen Kupplung, beispielsweise mittels eines an sich bekannten, beim Betätigen der Schaltvorrichtung für die Schaltkupplung vorspannbaren Federgliedes, einrückbar.
Das Einrücken der zusätzlichen Kupplung geht dabei mit Hilfe der Synchronisiereinrichtung unverzüglich vonstatten. Das Einrücken der Schaltkupplung folgt in üblicher Weise bei vernachlässigbar kleiner Drehzahldifferenz der zu kuppelnden Teile unter der Kraft einer beim Einschalten des Vorderachsantriebes zunächst vorgespannten Feder im Schaltgestänge für die Schaltkupplung.
Schaltschwierigkeiten durch die Beschleunigung der zur Vorderachse führenden, zunächst stehenden Gelenkwelle werden vermieden.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel rein schematisch dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 den Antrieb eines zweiachsigen Kraftfahrzeuges in Draufsicht und Fig. 2 die zusätzliche Kupplung mit ihren Betätigungsmitteln im Teilschnitt.
Vom Motor --1-- mit einem Hauptgetriebe --2-- wird über eine Gelenkwelle --3-- ein Verteilergetriebe --4-- angetrieben, von dem Gelenkwellen --5, 6-- zur Hinterachse --7-- und Vorderachse --8-- führen, wobei beide Achsen--7, 8--mit einem Ausgleichsgetriebe --9, 10-ausgerüstet sind. Die zum Ausgleichsgetriebe --10-- der Vorderachse --8-- führende Gelenkwelle - kann mittels einer Schaltkupplung --11-- wahlweise mit dem Verteilergetriebe --4-gekuppelt bzw. von diesem gelöst werden, wobei die Schaltkupplung --11-- mit einem Schalthebel - versehen ist.
Erfindungsgemäss ist im Bereich der Vorderachse --8-- eine zusätzliche Kupplung --13-vorgesehen, die beim Ein- und Ausrücken der Schaltkupplung --11-- selbsttätig ein- bzw. ausrückbar ist. Die Schaltverbindung zwischen den Kupplungen --11 und 13-- ist in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie --14-- angedeutet.
Es ist ersichtlich, dass die zusätzliche Kupplung --13-- als unmittelbar an der Eingangswelle --15-- des Ausgleichsgetriebes --10-- angeordnete Klauenkupplung mit Synchronisiereinrichtung --16-- ausgebildet ist. In Fig. 2 ist die Stellung bei vom Antrieb abgeschalteter Vorderachse --8-- dargestellt. Die Schaltkupplung --11-- und die zusätzliche Kupplung --13-- sind gelöst, so dass die Gelenkwelle --6-- weder vom Verteilergetriebe --4--, noch vom Ausgleichsge- triebe--10--her angetrieben wird und stillsteht.
Wird der Schalthebel --12-- des Verteilerge- triebes --11-- zum Zuschalten des Vorderachsantriebes im Uhrzeigersinn verschwenkt, so wird das hydraulische Mittel aus dem Zylinder --17-- verdrängt und über die Leitung --18-- Druck im Zylinder --19-- aufgebaut, so dass der Kolben --20-- nach rechts verschoben und über den Hebel --21-- die Schubmuffe --22-- der zusätzlichen Kupplung --13-- in die Kupplungsstellung eingerückt wird.
Die Schaltverbindung zwischen der Schaltkupplung --11-- und der zusätzlichen Kupplung --13--
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könnte selbstverständlich auch auf andere Weise, z. B. rein mechanisch, elektrisch oder elektrohydraulisch verwirklicht werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antrieb für Kraftfahrzeuge mit einer Vorderachse und mindestens einer Hinterachse, die durch Gelenkwellen von einem Motor mit einem Hauptgetriebe über ein Verteilergetriebe antreibbar sind, wobei die zum Ausgleichsgetriebe der Vorderachse führende Gelenkwelle mittels einer Schaltkupplung wahlweise mit dem Verteilergetriebe kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Vorderachse (8) zwischen ihren Rädern und der zu ihr führenden Gelenkwelle (6) wenigstens eine beim Ein- und Ausrücken der Schaltkupplung (11) selbsttätig einbzw. ausrückbare zusätzliche Kupplung (13) vorgesehen ist.