AT393877B - Mit einer bremseinrichtung versehenes ausgleichgetriebe fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

AT 393 877 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einer Bremseinrichtung versehenes Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem dreigliedrigen Umlaufirädergetriebe, von dem ein Getriebeglied mit dem Antrieb verbunden ist und die beiden anderen Getriebeglieder Abtriebe bilden, und mit einer als Bremseinrichtung dienenden Flüssigkeitsreibungskupplung zwischen zweien der Getriebeglieder. 5 Ein solches Ausgleichgetriebe ist als Ausgleichgetriebe zwischen den beiden getriebenen Achsen eines allradgetriebenen Kraftfahrzeuges bekannt (GB-PS 1 357 106, Fig. 18). Dabei setzt die Flüssigkeitsreibungskupplung einer aufiretenden Differenz der Drehzahlen der Abtriebsglieder des Umlaufrädergetriebes einen mit dieser Drehzahldifferenz degressiv steigenden Widerstand entgegen. Bei einer solchen Anordnung kann aber die sich aus der Drehmomentfibertragung in Abhängigkeit von der Differenzdrehzahl ergebende Charakteristik der 10 Flüssigkeitsreibungskupplung in der praktischen Abstimmung nur einen Kompromiß darstellen, da einander widersprechende, von dem jeweiligen Zustand des Fahrzeuges abhängige Forderungen zu erfüllen sind. Soll eine möglichst hohe Zugkraft auch auf schlechter Fahrbahn erzielt werden, so müßte die Flüssigkeitsreibungs-kupplung bei niedriger Differenzdrehzahl ein hohes Drehmoment übertragen. Beim Befahren enger Kurven müßte dagegen der aus den unterschiedlichen Wegen der Räder resultierenden Drehzahldifferenz ein möglichst geringer 15 Widerstand entgegengesetzt werden. Dieser Widerstand sollte sich sogar auf Null verringern, wenn die Betriebsbremse betätigt wird. Ebenso wäre der Widerstand beim Abschleppen des Fahrzeuges auf nur ein»- Achse oder beim Probelauf des Fahrzeuges auf verschiedenen Prüfständen auf Null zu reduzieren. Außerdem sollte das Fahrverhalten des Fahrzeuges über die verschiedene Verteilung der Antriebsmomente beeinflußt werden können.

Es sind zwar bereits Flüssigkeitsreibungskupplungen bekannt, die hinsichtlich der Drehmomentübertragung 20 in Abhängigkeit von der Drehzahldifferenz geregelt werden können (AT-PS 384.086), wobei der Abstand zwischen den Wirkflächen der Lamellen innerhalb des Kupplungsgehäuses mit Hilfe eines Kolbens verkleinert bzw. vergrößert wird. Auf diese Weise läßt sich zwar ein verhältnismäßig weiter Regelbaeich erzielen, es ist aber dennoch nicht möglich, alle Forderungen zu erfüllen, weil insbesondere durch den Fliehkrafteinfluß auf die Flüssigkeitsfüllung sich am inneren Außenumfang des Gehäuses ein Flüssigkeitsring ansammelt, der eine 25 Drehmomentherabsetzung unter ein bestimmtes Maß verhindert.

Es ist auch schon bekannt, einem Kegelradausgleichgetriebe eine Flüssigkeitsreibungskupplung zuzuordnen, die in ihrer Übertragungsleistung veränderbar ist (DE-OS 3 518 682). Dabei sind aber zwischen den Lamellen der Flüssigkeitsreibungskupplung Abstandsringe vorgesehen und der Lamellenabstand wird mit Hilfe eines hydraulisch verstellbaren Ringkolbens verändert, wobei die Beaufschlagung des Ringkolbens über einen Schieber 30 erfolgt, der nur eine Sparstellung, eine Ablaufstellung und eine Pumpenzuleitungsstellung besitzt, so daß die Lamellen entweder den durch die Abstandhalter bestimmten Minimalabstand oder einen Maximalabstand erreichen können, während Zwischenstellungen praktisch unmöglich sind.

Um eine Drehmomentübertragung völlig zu unterbrechen, ist es zwar auch schon bekannt, in den über eine Flüssigkeitsreibungskupplung führenden Antriebsstrang zur Hinterachse eines allradgetriebenen Kraftfahrzeuges 35 eine Trennkupplung vorzusehen (DE-OS 3 317 247). Hiebei bildet aber die Flüssigkeitsreibungskupplung allein das Ausgleichgetriebe zwischen da beiden Achsen, und es wird bei dauernd angetriebener Vorderachse die Hinterachse nur bei vorhandener Drehzahldifferenz zwischen den beiden Achsen mit einem Drehmomat beaufschlagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausgleichgetriebe der eingangs geschilderten Art so zu 40 verbessern, daß es alle bei da verschiedenen Betriebszustända des Fahrzages auftretenden Forderungen erfüllt

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Flüssigkeitsreibungskupplung hinsichtlich der Drehmomentübertragung in Abhängigkeit von der Differenzdrehzahl stufenlos regelbar und in Serie zur Flüssigkeitsreibungs-kupplung zwischen dieser und dem Umlaufrädergetriebe eine je nach dem Betriebszustand des Fahrzeuges lösbare Trennkupplung angeordnet ist 45 Durch die Regelbarkeit der Flüssigkeitsreibungskupplung wird eine günstige Beeinflussung der Kupplungscharakteristik in einem weiten Bereich ermöglicht. Die Drehmomatübertragung kann dabei aber auch bis auf Null herabgesetzt werden, weil die in Serie zur Flüssigkeitsreibungskupplung liegende Trennkupplung vorgesehen ist Selbst wenn aber die Trankupplung gelöst ist, bleibt die sich aus den geometrischen Verhältnissen des Umlaufrädergetriebes ergebende Drehmomentenverteilung auf die beiden Abtriebe erhalten, weil die 50 Flüssigkeitsreibungskupplung und die Trankupplung nämlich eine das Umlaufrädergetriebe umgehende Zusatzeinrichtung bilda. Das Lösen bzw. Schließen der Trennkupplung und die jeweilige Regelstellung der Flüssigkeitsreibungskupplung hängen von verschiedaen fahrdynamischen Parametern, z. B. vom Bremszustand, von da Fahrgeschwindigkeit, vom Kurvenradius, von der Fahrpedalstellung usw. ab. Wird die Flüssigkeitsreibungskupplung in ihre maximale Regelstellung gebracht, so ergibt sich eine nahezu völlige Sperre des Ausgleichge-55 triebes.

Um eine einfache, kostengünstige Konstruktion mit verringertem Gewicht und Raumbedarf zu oreichen, ist für die Regelung der Flüssigkeitsreibungskupplung und das Schließen bzw. öffnen der Trennkupplung ein gemeinsames Betätigungsglied vorgesehen.

In weiterer Ausbildung da Erfindung ist bei mittels eines Kolbens regelbarer Flüssigkeitsreibungskupplung 60 die Trennkupplung mit Hilfe des Betätigungsgliedes durch Verschieba des Gehäuses da Flüssigkeitsreibungskupplung schließbar, bevor die Kupplungsglieda der Flüssigkeitsreibungskupplung zu deren das Drehmoment steigernden Regelung durch den Kolben bewegbar sind. Dadurch wird gewährleistet, daß das Schließen der -2-

Claims (4)

1. AT 393 877 B Trennkupplung selbst bei hoher Drehzahldifferenz möglich ist, ohne sofort ein großes Drehmoment zu übertragen, so daß sich ein ruckfreier, auch thermisch günstiger Kuppelvorgang ergibt, weil sich die Flüssigkeitsreibungskupplung bei Beginn der Regelbewegung noch in der Regelstellung für das minimale Drehmoment befindet. Eine geschlossene Bauweise mit vergleichsweise geringen Abmessungen und dementsprechend auch geringem Gewicht sowie guter Einstellbarkeit wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Trennkupplung zwischen einem der Getriebeglieder des Umlaufrädergetriebes und dem Gehäuse der Flüssigkeitsreibungskupplung angeordnet und ihr Regelkolben an der der Trennkupplung gegenüberliegenden Seite des Gehäuses in seiner Grundstellung abgestützt ist, wobei zwischen einem Widerlager auf der Kolbenstange, auf die das Betätigungsglied einwirkt, und dem Gehäuse der Flüssigkeitsreibungskupplung eine Feder eingespannt ist. Bei Verstellung des Betätigungsgliedes wird zunächst ohne Relativbewegung des Kolbens im Gehäuse der Flüsssigkeitsreibungs-kupplung nur dieses Gehäuse verschoben und damit die Trennkupplung geschlossen. Erst bei weiterer Bewegung des Betätigungsgliedes und Überwindung der Vorspannkraft der Feder kommt es zur Regelverstellung des Kolbens, so daß die gewünschte zeitliche Aufeinanderfolge des Schließens der Trennkupplung und der Regelbewegung des Kolbens zur Steigerung des Drehmomentes gewährleistet ist. Das »findungsgemäße Ausgleichgetriebe kann sowohl zwischen den Achsen eines allradgetriebenen Kraftfahrzeuges angeordnet als auch als Ausgleichgetriebe zwischen den Rädern ein» Achse verwendet werden. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 ein mit einer Bremseinrichtung versehenes Ausgleichgetriebe im Axialschnitt und Fig. 2 das Schema ein» möglichen Gesamtanordnung bei ein»n Kraftfahrzeug. Vom Motor (1) h» wird üb» eine Fahrkupplung, ein Geschwindigkeitswechselgetriebe (2) und eine Welle (3), die gemäß Fig. 1 eine Hohlwelle ist, der Planetenradträger (4) eines als Planetengetriebe (5) ausgebildeten Ausgleichgetriebes angetrieben. Vom Sonnenrad (6) des Planetengetriebes (5) wird über eine Hohlwelle (7) die Vorderachse (8) angetrieben, wogegen das Hohlrad (9) drehfest auf ein» Welle (10) sitzt, die zur Hinterachse (11) führt Mit der Hohlwelle (7), die das Sonnenrad (6) des Planetengetriebes (5) trägt ist eine Glocke (12) fest verbunden, die an ihrem rechten Ende gemäß Fig. 1 die eine Hälfte ein» als Lamellenkupplung ausgebildeten Trennkupplung (13) bildet. Mit dem Hohlrad (9) des Planetengetriebes (5) bzw. der Abtriebswelle (10) ist der Innenteil (14) einer Flüssigkeitsreibungskupplung (15) drehfest verbunden, deren mit viskoser Flüssigkeit gefülltes Gehäuse mit (16) bezeichnet ist, wobei die Inn»ilamellen mit dem Innenteil (14) und die Außenla-mellen mit dem Gehäuse (16) in drehfester Verbindung stehen. Zwisch»i den Innenlamellen sind Spreizfedem (17) angeordnet, und es ist im Gehäuse (16) ein Kolben (18) zum Zusammendrücken der Innenlamellen gegen die Kraft der Spreizfedem (17) vorgesehen, wobei d» Kolben üb» seine Stange (19) von einem Ringkolben (20) her betätigt werden kann, der hydraulisch beaufschlagbar ist Auf der Kolbenstange ist ein von einem Sprengring gebildetes Widerlager (21) vorgeseh»i, an dem sich ein Tellerfederpak» (22) abstützt, das auf das Gehäuse (16) der Flüssigkeitsreibungskupplung (15) drückt Dabei findet der Kolben (18) an der der Trennkupplung (13) entgegengesetzten Gehäuseseite in Gehäuse (16) einen Anschlag. Wird d» Kolben (20) beaufschlagt, so verschiebt sich zunächst das ganze Gehäuse (16) der Flüssigkeitsreibungskupplung (15) zur Betätigung der Trenn- bzw. Lamellenkupplung (13), ohne daß es zu einer Relativverschiebung des Kolbens (18) im Gehäuse (16) kommt Erst wenn in der Trennkupplung (13) Kraftschluß hergestellt, diese Kupplung also geschlossen ist, bewegt sich der Kolben (18) unter Überwindung d» Kraft der Tell»fed»n (12) einwärts, um die Drehmomentüb»tragung in der Flüssigkeitsreibungskupplung (15) zu beeinflussen, d. h. dort das Drehmoment zu steigern. In diesem Fall wirkt die Flüssigkeitsreibungskupplung als Bremse für das Ausgleichgetriebe (5) nahezu bis zur vollen Sp»re. Bei geöffneter Trenn- bzw. Lamellenkupplung (13) ist die Flüssigkeitsreibungskupplung (15) ausgeschaltet und das Planetengetriebe (5) arbeitet wie ein übliches ungebremstes bzw. sp»renloses Ausgleichgetriebe. Um jeweils die richtige Regelstellung d» Flüssigkeitsreibungskupplung (15) und das Lösen bzw. Schließen der Trennkupplung (13) zu erreichen, ist ein als Rechner ausgebildetes Steuergerät (21) vorgesehen, dem von Sensoren (22) entsprechende W»te für die Fahrgeschwindigkeit, den Bremszustand, den Lenkwinkel, die Fahrpedalstellung usw. eingegeben werden und das seinerseits eine Druckmittelquelle (23) für den Ringkolben (20) steu»t. PATENTANSPRÜCHE 1. Mit einer Bremseinrichtung versehenes Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem dreigliedrigen Umlaufrädergetriebe, von dem ein Getriebeglied mit dem Antrieb v»bunden ist und die beiden anderen Getriebeglied» die Abtriebe bilden, und mit einer als Bremseinrichtung dien»iden Flüssigkeitsreibungskupplung -3- AT 393 877 B zwischen zweien der Getriebeglieder, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsreibungskupplung (15) hinsichtlich der Drehmomentübertragung in Abhängigkeit von der Differenzdrehzahl stufenlos regelbar und in Serie zur Flüssigkeitsreibungskupplung (15) zwischen dies» und dm Umlaufrädergetriebe (5) eine je nach dem Betriebszustand des Fahrzeuges lösbare Trennkupplung (13) angeordnet ist.
2. 2. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Regelung der Flüssigkeitsrei-bungskupplung (15) und das Schließen bzw. Öffnung der Trennkupplung (13) ein gemeinsames Betätigungsglied (20) vorgesehen ist
3. 3. Ausgleichgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mittels eines Kolbens (18) regelbarer Flüssigkeitsreibungskupplung (15) die Trennkupplung (13) mit Hilfe des Betätigungsgliedes (20) durch Verschieben des Gehäuses (16) der Flüssigkeitsreibungskupplung (15) schließbar ist bevor die Kupplungsglied» d» Flüssigkeitsreibungskupplung (15) zu deren das Drehmoment steigernden Regelung durch den Kolben (18) bewegbar sind.
4. 4. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkupplung (13) zwischen einem (6) der Getriebeglied» (4,6,9) des Umlaufrädergetriebes (5) und dem Gehäuse (16) der Flüssigkeitsreibungskupplung (15) angeordnet und ihr Regelkolben (18) an der der Trennkupplung (13) gegenüberliegenden Seite des Gehäuses (16) in seiner Grundstellung abgestützt ist wobei zwischen einem Wid»lag» (21) auf d» Kolbenstange (19), auf die das Betätigungsglied (20) einwirkt und dem Gehäuse (16) der Flüssigkeitsreibungskupplung (15) eine Feder (22) eingespannt ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-