CH237300A - Selbstsperrendes Stirnräder-Ausgleichgetriebe. - Google Patents

Description

  Selbstsperrendes Stirnräder-Ausgleichgetriebe.    Die Erfindung betrifft ein selbstsperren  des Stirnrad - Ausgleichgetriebe, das sich  durch relativ guten Wirkungsgrad bei allen  Fahrzuständen und einer sicheren selbsttätig  sich     verstärkenden        Sperrwirkung    im Falle  der erwünschten Selbstsperrung auszeichnet.  



  Es sind bereits selbstsperrende Ausgleich  getriebe mit schräg verzahnten     Stirnrädern     bekannt geworden, die durch     eine    in axialer  Richtung wirkende Zahndruckkomponente  über im Ausgleichgehäuse angeordnete  Bremsflächen eine Selbstsperrung ermög  lichen sollen. Dazu ist ein ständig vorhan  dener schlechter Wirkungsgrad des Getriebes  in Kauf genommen, der durch die fehlende  Berücksichtigung der verschiedenen Verhält  nisse für die     Normalfahrt    und den Schleuder  fall bedingt ist. Dies rührt daher, dass bei  diesen bekannten Getrieben die aus der  Schrägverzahnung herrührenden Axialdrücke,  insbesondere der Trabanten- oder Umlauf  räder, ständig eine Brems-Sperrwirkung mit  tels der Bremsvorrichtung verursachen.

   Zwang  läufig wird also insbesondere bei jeder Kur-    venfahrt ein Teil der Motorleistung durch  die Bremsvorrichtungen vernichtet und steht  für .den Vortrieb nicht mehr zur Verfügung.  Abgesehen von der     Verminderung    der Vor  triebsleistung,     wird    der Verschleiss in dem  Ausgleichgetriebe durch die ständige Brem  sung stark gefördert.  



  Die Erfindung vermeidet für solche Aus  gleichgetriebe mit     schrägverzahnten    Stirn  rädern diese Nachteile .durch eine klare Tren  nung der Ausgleich- und     Sperrwirkung    des  Getriebes.  



  Erfindungsgemäss bilden die Ausgleich  brücken je eine achsiale Schiebeeinheit,  welche Einheiten nur bei auf den beiden  Abtriebsseiten ungleichen, aus der Schräg  verzahnung sich ergebenden Axialkräften  durch letztere einseitig verschoben werden,  so dass ihre Wellen über Bremsflächen und  Gegenflächen des Ausgleichgehäuses abge  bremst werden, um eine Sperrwirkung zu er  zeugen.

   Bei auf beiden     Abtriebsseiten    glei  chen axialen Drücken ist die Brücke in  Mittelstellung gehalten, so dass für die Ge-      radeausfahrt und normale Kurvenfahrt eine  Bremsung als     Sperrwirkung    und damit Wir  kungsgradverschlechterung nicht eintritt,  sondern lediglich auf den Schleuderfall be  schränkt bleibt, in welchem Fall das schleu  dernde Rad als Abstützung der Gegenkraft  für die zugehörige Axialkomponente ent  fällt und damit eine einseitige Verschiebung  der Gesamtbrücke mit     Sperrwirkung    eintritt.

    Es empfiehlt sich, die Ausgleichräder selbst  mit einer steileren Schrägverzahnung als die  der Abtriebsräder, vornehmlich einer an sich  bekannten Stumpfverzahnung, zu versehen,  was zwar einen ungünstigeren Wirkungsgrad  zur Folge hat, dafür aber den     einseitigen     Axialschub für die Anstellung der Bremsen  im Schleuderfall eines Rades erhöht. Die  Ausgleichbrücken können je zwei Wellen be  sitzen und je für sich mittels der beiden  Wellen zu einer gesonderten axialen Schiebe  einheit gekuppelt sein, und es können zusätz  lich noch alle vorhandenen Ausgleichbrücken  durch einen gemeinsamen Verbindungssteg  zu einer Gesamtschiebeeinheit vereinigt sein.  



  In der Zeichnung sind zwei     Ausfüh-          rungsbeispiele    des selbstsperrenden Stirn  räder-AusgleicLgetriebes nach der Erfindung  dargestellt.  



  Fig. 1 zeigt ein Gesamtgetriebeschema  einer ersten Ausführungsform und  Fig. 2 eine Ausgleichbrücke für sich;  Fig. 3 und 4 geben einen Längs- und  Querschnitt einer andern Ausführungsform  des Getriebes wieder, während  Fig. 5 eine abgewandelte Einzelheit zu  diesem Beispiel zeigt.  



  Das selbstsperrende Stirnradausgleich  getriebe nach Fig. 1 und \? erhält seinen  Antrieb vorn Motor bezw. dem Wechsel  getriebe über ein Ritzel a, das den fest mit  dem Umlaufgehäuse c verbundenen Zahn  kranz b treibt. Im Umlaufgehäuse c sind  auf jeder der mehrfach vorgesehenen Aus  gleichbrücken zwei mit Schrägverzahnung  versehene Ausgleichräder 1, 2 vorgesehen.  Die Welle des einen Ausgleichrades 1 trägt  ein mit dem linkseitigen Abtriebsrad 8 der  Abtriebswelle 6 in Eingriff stehendes Stirn-    rad 4, die Welle des andern Ausgleichrades  2 ein mit dein rechtseitigen Abtriebsrad 9  der Abtriebswelle 7 in Eingriff stehendes  Stirnrad 5.

   Beide Eingriffsräder 4 und 5  tragen, wie die Abtriebsräder 8 und 9,       Schrägverzahnungen    von gegensätzlicher  Steigung, die jedoch kleiner ist als die der  Räder     l    und 2. Auf den Aussenenden der  beiden Brückenwellen sind konische Brems  stücke 10 bezw. 11 vorgesehen, die mit ent  sprechenden Bremsgegenflächen des Umlauf  e-, ehäuses c in Anlage kommen können.  



  Die Ausgleichräder 1 und \? jeder Ge  triebebrücke sind gegen eine axiale Ver  schiebung zueinander durch ein separates  Gehäuse 3 umschlossen, das nur eine ge  meinsame Axialverschiebung der beiden zu  einer Ausgleichbrücke gehörigen Wellen ge  stattet.  



  In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3  und 4 sind sämtliche drei Ausgleichbrücken  durch einen gemeinsamen Verbindungssteg     3a     in axialer Richtung miteinander gekuppelt.  Der Verbindungssteg     3a    kann sich auf einer       Führungsbüchse    3b     nach    der einen oder an  dern Seite so     -,weit    verschieben, dass die auf  den Umlaufradwellen vorgesehenen Brems  kegel 10 und 11 an den Gegenkonen 10a, lla  des Umlaufgehäuses c zur Anlage kommen.  



  Nach Fig. 5 ist der die Ausgleich  brücken axial kuppelnde Verbindungssteg       3a    aus zwei Ringhälften gebildet, die durch  zwischengeschaltete Federn     gespreizt    werden.  Die Spreizung des Ringes     bewirkt,    dass die  eine     Welle    der Brücken nach der einen, die  andere nach der andern Seite leicht ange  drückt wird und dadurch eine     geriligere          Bremsung    ergibt, die zur Einleitung der  Sperrwirkung     erwünscht    ist. Diese Ausfüh  rung lässt auf eine Sonderverzahnung der in  Eingriff miteinander stehenden     Ausgleich-          räder    1, 2 verzichten.  



  Die Wirkungsweise des     Ausgleichgetrie-          bes    sei     vornehmlich    an Hand des Getriebe  schemas der     Fig.    1 und 2 erläutert.  



  Es sei angenommen, das rechte Fahrzeug  rad verliere die Bodenhaftung und laufe  durch; das linke     Fahrzeugrad    und damit      das Abtriebsrad $ steht also still. Sein Ein  griffrad 4 auf der Ausgleichbrücke 4, 1, 2,  3, 5 will daher auf dem Umfang des Rades  8 frei abrollen, da nach der rechten Seite       hin    eine Stützkraft infolge des Schleuderns  des rechten Rades fehlt und die Bewegung  des Eingriffrades 4 daher über die Triebe der  Ausgleichbrücke nach der rechten Seite hin  leer abzulaufen vermag.  



  Der zwischen Rad 4 und 8 auf der lin  ken Getriebeseite herrschende grössere Zahn  druck als auf der durchlaufenden rechten  Seite schiebt infolge der durch .die Schräg  verzahnung     gegebenen    axialen Komponente  das Rad 4, gemäss dem angedeuteten Pfeil in  Fig. 2, nach links. Im gleichen Sinne suchen  zusätzlich die Schrägflächen der Verzahnung  an den Ausgleichrädern 1, 2 selbst zu wirken,  da das sich drehende Rad 1 gegenüber dem  um seine eigene Achse nicht gedrehten, son  dern lediglich mit dem Gehäuse c bezw. dem  schleudernden Rad 9, 7 mitgeschwenkten  Ausgleichrad 2 auf Grund der verhältnis  mässig steilen Schrägverzahnung ebenfalls  noch einen Axialschub nach links erhält.  



  Durch den Kupplungsrahmen 3, der die  Ausgleichräder 1 und 2 und damit die beiden  Wellen der Ausgleichbrücke axial starr mit  einander kuppelt, bewegt sich daher die  ganze Brücke 4, 1, 2, 3, 5 nach links. Da  durch kommt der Konusbremsteil 10 zum  Ansprechen und will das freie Abrollen des  Rades 4 auf dem Abtriebskegelrad 8 ver  hindern. Hierdurch werden die Tangential  kräfte an dieser Stelle immer grösser, was  wieder zu einer Verstärkung der Brems  wirkung führt. Dieser Vorgang dauert so  lange, bis die vollständige Selbstsperrung  eingetreten ist und das Abtriebsrad 8 schliess  lich von dem     Eingriffsrad    4 mitgenommen  wird, und hört auf,     wenn    das gegenüberlie  gende schleudernde Rad wieder Bodenhaf  tung gewinnt.  



  Mit dem Anwachsen des     Zahndruckes    oder  Drehmomentes durch die wieder     gewonnene     Bodenhaftung auf der rechten Radseite er  hält dann das Eingriffrad 5 einen Axial  schub, und zwar entgegengesetzt zu dem des    Rades 4, so dass die Ausgleichbrücke 4, 1, 2,  3, 5 wieder in die     Mittellage    kommt und der  Antrieb sich auf beide Radseiten wieder  gleichmässig verteilt.  



  In gleicher Weise gestaltet sich durch die  gegensätzlichen     Schrägflächen    der Räder auf  beiden Getriebeseiten die Selbstsperrung mit  Hilfe des Bremsorganes 11 beim Durchgehen  des linken Laufrades.  



  Die Selbstsperrung ist also drehmoment  abhängig. Daraus ergibt sich, dass beim  normalen Kurvenfahren, wo beide Fahrzeug  räder     Bodenhaftung    haben, eine Bremswir  kung nicht     eintritt.    Der Ausgleich vollzieht  sich dann ohne grösseren Leistungsverlust, da  der Wirkungsgrad der schrägverzahnten  Stirnräder ein verhältnismässig guter ist. Erst  der Verlust der Bodenhaftung und der Weg  fall der Stützkraft für die     Bildung    eines  mehr oder weniger ausgeglichenen     Zahndruk-          kes    auf beiden Radseiten führt in erwünsch  ter Weise zur     Selbstsperrung.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Selbstsperrendes Stirnräder - Ausgleich getriebe mit schrägverzahnten Stirnrädern für Kraftfahrzeuge, das durch den bei un gleichmässiger Bodenhaftung der Räder auf tretenden, unterschiedlichen, in axialer Rich tung wirkenden Zahndruck über am Aus gleichgehäuse angeordnete Bremsflächen selbsttätig gesperrt wird, dadurch gekenn zeichnet, dass die Ausgleichbrücken je eine achsiale Schiebeeinheit bilden und nur bei auf den beiden Abtriebsseiten ungleichen, aus der Schrägverzahnung sich ergebenden Axialkräften durch letztere einseitig ver schoben werden, so dass ihre Wellen über Bremsflächen (10, 11) und Gegenflächen des Ausgleichgehäuses (c) abgebremst werden, um eine Sperrwirkung zu erzeugen.

   UNTERANSPRüCHE 1. Ausgleichgetriebe nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver zahnung der Ausgleichräder (1, 2) als Stumpfverzahnung ausgebildet ist. 2. Ausgleichgetriebe nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus gleichräder (1, 2) jeder Ausgleichbrücke (4, 1, 2, 3, 5) in einem eigenen Gehäuse (3) s innerhalb des Ausgleichgetriebes gelagert sind und dieses Gehäuse den axialen Zusam menhalt der Ausgleichbrücke bewirkt. 3. Ausgleichgetriebe nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus- la gleichgetriebebrücken durch einen gemein- samen Verbindungssteg (3a) sämtlich axial miteinander gekuppelt sind. 4.

   Ausgleichgetriebe nach Patentan spruch und L: nteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Verbindungssteg (3a) aus zwei zueinander parallelen Ringhälften besteht, die durch Federn gegeneinander ab gestützt sind.