CH457157A - Differential gear with automatically acting locking device, especially for motor vehicles - Google Patents

Differential gear with automatically acting locking device, especially for motor vehicles

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Publication number
CH457157A
CH457157A CH1443667A CH1443667A CH457157A CH 457157 A CH457157 A CH 457157A CH 1443667 A CH1443667 A CH 1443667A CH 1443667 A CH1443667 A CH 1443667A CH 457157 A CH457157 A CH 457157A
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CH
Switzerland
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differential gear
locking device
dependent
gear according
gears
Prior art date
Application number
CH1443667A
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German (de)
Inventor
Laemmli Niklaus
Original Assignee
Laemmli Niklaus
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/24Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using positive clutches or brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

       

  Differentialgetriebe mit selbsttätig     wirkender    Sperrvorrichtung, insbesondere für     Kraftfahrzeuge       Die vorliegende Erfindung betrifft ein Differentialge  triebe mit selbsttätig wirkender Sperrvorrichtung, insbe  sondere für Kraftfahrzeuge.  



  Differentialgetriebe haben in Kraftfahrzeugen die  Aufgabe, unterschiedliche Drehzahlen der beiden An  triebsräder beim Durchfahren von Kurven zu ermögli  chen zwecks Ausgleich der verschieden langen Wege, die  die beiden Räder hierbei zurückzulegen haben. Hier  durch     vermeidet    man ein Radieren der Räder und eine  unzulässige Verdrehungsbeanspruchung der Radwelle,  wie sie auftreten würde, wenn die Räder auf einer  gemeinsamen Welle befestigt wären.  



  Bei schlechten Strassenverhältnissen, namentlich bei  morastiger oder eis- und schneebedeckter Fahrbahn sowie  bei grösseren Geländeunebenheiten kann jedoch infolge  der Differentialwirkung ein Durchdrehen des Rades  stattfinden, an dem die kleinere Bodenhaftung auftritt.  Im     Gelände    kann sogar eines der Triebräder vollständig  abheben. In diesen Fällen wird auf das besser haftende  Rad praktisch keine oder nur ein Teil der Antriebslei  stung übertragen, so dass das Anfahren erschwert oder  gar verunmöglicht wird und ein in Fahrt befindliches  Fahrzeug ins Schleudern kommt, wenn das durchdrehen  de Rad plötzlich wieder auf griffigen Untergrund gelangt  und abgebremst wird.  



  Um diesen Mangel zu beseitigen, hat man Differen  tialgetriebe mit Sperrvorrichtungen versehen, die bei  Überschreiten einer gewissen Relativgeschwindigkeit zwi  schen den Antriebsrädern am schneller rotierenden, also  schwächer belasteten oder unbelasteten Rad einen Wi  derstand auslösen und dieses somit abbremsen. Hierbei  werden der Schlupf des durchdrehenden Rades und  damit die Schleudergefahr stark verringert und die über  das zweite haftende Rad übertragene Leistung nur ge  ringfügig verkleinert, so dass auch bei schlechter Fahr  bahnbeschaffenheit ein Anfahren möglich ist.  



  Solche Sperrvorrichtungen bestehen gewöhnlich aus  zwei Teilen, die mit solchen Elementen des Differential  getriebes in Antriebsverbindung stehen, zwischen denen  bei Auftreten eines Schlupfes eine relative Winkelge  schwindigkeit entsteht. Die mit diesen Elementen verbun-    denen Teile der Sperrvorrichtung rotieren dann gleich  falls relativ zueinander und sie sind so ausgebildet, dass  hierbei nach Überschreiten einer gewissen Grösse der  relativen Winkelgeschwindigkeit ein geschwindigkeitsab  hängiger Widerstand auftritt.

   Diese Teile können zusam  men etwa eine elektrische     Wirbelstrombremse    oder eine  ölhydraulische Wirbelbremse darstellen.     Ihr    Nachteil  besteht darin, dass sie erst bei Auftreten eines Schlupfes  einen Widerstand erzeugen, so dass sie den eingangs  genannten Nachteil eines nicht     verriegelbaren    Differen  tialgetriebes zwar stark mildern, aber nicht ganz beseiti  gen.     Insbesondere    ist es hierbei unmöglich, die gesamte  Antriebsleistung beim Anfahren im Gelände auf die  Räder zu bringen.  



  Den letztgenannten Nachteil vermeiden im Stillstand  des Fahrzeugs schaltbare Sperrvorrichtungen, die bei  spielsweise die beiden auf den Halbwellen sitzenden  Kegelräder gegeneinander verriegeln.  



       Hierbei    steht zwar beim Anfahren die volle Leistung  zur Verfügung, doch kann die Vorrichtung nur zum  Anfahren benutzt werden, da sie sich bei rollendem  Fahrzeug zwar ausschalten, aber nicht einrücken lässt.  Hierdurch aber geht der Vorteil der Vorrichtung bei  fahrendem Fahrzeug - Verringerung der Schleuderge  fahr - wieder verloren.  



  Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel die  Schaffung eines Differentialgetriebes mit einer selbsttätig  wirkenden Sperrvorrichtung, welche die geschilderten  Nachteile bekannter Konstruktionen vermeidet.  



  Das erfindungsgemässe Differentialgetriebe besitzt  einen von der Kraftquelle     antreibbaren        Planetenradträger     mit im letzteren gelagerten Planetenrädern, mit diesen im  Eingriff stehende, auf den beiden angetriebenen Halbwel  len des Getriebes sitzende Antriebsräder, sowie eine  selbsttätig wirkende Sperrvorrichtung zum Blockieren  der Ausgleichsbewegung der Planetenräder bei über  schreiten einer vorbestimmten Drehzahldifferenz der An  triebswellen und ist dadurch gekennzeichnet, dass die  Sperrvorrichtung aus einer mit den Ausgleichsrädern  verbundenen und sich am     Planetenradträger        abstützer-          den        Fliehkraftkupplung    besteht.  



  Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfin-           dungsgegenstandes    unter Bezugnahme auf die Zeichnun  gen näher erläutert.     In    diesen zeigen:       Fig.    1 einen Schnitt durch     ein        Differentialgetriebe    mit  automatischer Sperrvorrichtung, und zwar verschiedene  Ausführungsvarianten derselben     in    den beiden Bildhälf  ten oberhalb und unterhalb der     Mittellinie,          Fig.2    und 3 die Sperrvorrichtungen nach     Fig.    1 in  einem Schnitt und in     einem    Grundriss,

   und die       Fig.    4 und 5 eine weitere     Ausführungsform    des Dif  ferentialgetriebes in einem Quer- und in einem Längs  schnitt.  



       In        Fig.l    bezeichnet 1 die über die Kardanwelle  angetriebene Antriebsachse des Differentialgetriebes mit  dem     Antriebskegelritzel    2, das mit dem Tellerrad 3 im  Eingriff steht. Mit letzterem fest verbunden und daher  mit ihm     umlaufend    ist ein     Planetenträger    4, der zwei  einander diametral gegenüber angeordnete Planeten- oder       Ausgleichskegelräder    5 trägt. Diese kämmen     mit    zwei       Antriebskegelrädern    6, die mit zwei Halbwellen 7 starr  verbunden     sind    und die Antriebsleistung über diese auf  die nicht dargestellten Antriebsräder übertragen.

   Die aus  dem Tellerrad 3 und dem Planetenträger 4 bestehende  Einheit ist frei drehbar auf den beiden Halbwellen 7  gelagert, und zwar auf der linken Halbwelle     mit    einem     in     der Nabe des Tellerrades und auf der rechten Halbwelle  mit einem in der Nabe des Planetenträgers untergebrach  ten     Wälzlager.    Die beiden Halbwellen 7     sind        ihrerseits    an  je zwei Stellen im     Hinterachsgehäuse    gelagert.  



  Die beiden     Ausgleichskegelräder    5     sind    mit ihren  Achsen 8 fest verbunden und diese Achsen einerseits in  den waagrechten Teilen 9 bzw. 13 des Planetenträgers  und andererseits     in    einer die beiden inneren Enden der  Achsen 8 umfassenden, gemeinsamen Lagerhülse 10       gelagert.     



  Bei der in der oberen     Bildhälfte    der     Fig.    1 dargestell  ten Ausführung ist     eine    Sperrvorrichtung 11 zwischen der  äusseren Stirnseite des     Ausgleichskegelrades    6 und der       Innenfläche    des waagrechten     Teiles    9 des Planetenträ  gers, in dem das Ausgleichskegelrad     gelagert    ist, angeord  net.     In    der unteren Bildhälfte der     Fig.    1 ist     eine    im  übrigen gleich konstruierte Sperrvorrichtung 12 an der  Aussenseite des waagrechten Teiles 13 des Planetenträ  gers vorgesehen.  



  Bei beiden Varianten     genügt    es grundsätzlich, nur  eine     einzige    der Sperrvorrichtungen an einem der beiden  Ausgleichskegelräder vorzusehen. Zur Vermeidung     einer     Unwucht und aus Gründen des     symmetrischen    Kraftan  griffs wird man jedoch in der Regel an beiden Aus  gleichskegelrädern je     eine    solche Sperrvorrichtung vorse  hen.  



       In    den Figuren 2 und 3 ist eine solche Sperrvorrich  tung und zwar für den inneren     Einbau    gemäss der oberen  Bildhälfte von     Fig.    1, in     einem    Schnitt und     in        einem     Grundriss dargestellt. Mit 5 ist hierbei das Ausgleichske  gelrad bezeichnet, das mit     seiner    Achse 8     fest    verbunden  ist. Das innere, nicht dargestellte Ende der Achse sitzt  frei drehbar in der     erwähnten    Lagerhülse, ihr Lagerzap  fen 14 am oberen Ende in einem Lager 15     im    waagrech  ten Teil 9 des Planetenträgers 4.

   Zwischen dem     Kegelrad     5 und dem Planetenträger ist auf der Achse 8 ein Bund  16 mittels eines Kegelstiftes 17 befestigt. In     einer    Quer  bohrung 18 des Bundes sind mittels weiterer Kegelstifte  19 Führungsbolzen 20 gehalten, auf denen     einander     diametral gegenüberliegende, verschiebbare Rastnocken  21 sitzen. Diese Rastnocken     sind    mittels Zugfedern 22,  deren Enden in Vertiefungen 23 und 24 in den Rastnok-         ken    bzw.     im    Bund 16 verankert sind, mit letzterem  verbunden.  



  Die bisher beschriebenen Teile der Einrichtung dre  hen sich     mit    den Ausgleichskegelrädern um deren Achse,  falls sich diese im Betrieb infolge einer Ausgleichsbewe  gung drehen. Hierbei bewegen sich die freien Enden der  Führungsbolzen in einer     inneren    Umfangsnut 25 von       Rechtecksquerschnitt    in einem geschlossenen Führungs  ring 26, dessen Querschnitt aus     Fig.2    hervorgeht. Am  oberen Teil des Umfanges weist der Führungsring einen  über den ganzen Umfang verlaufenden     Führungskamm     27 von dreieckigem Querschnitt auf, der über den ganzen  Umfang verläuft.

   Mittels eines Führungsflansches 28, der  von Schrauben 29, 30 am waagrechten Teil 9 des  Planetenträgers 4 befestigt ist, wird der Führungsring     in     axialer Richtung fixiert, doch ist er um seine Achse, die  mit jener der Achse 8 zusammenfällt, frei drehbar.  



  Die Grundrissform des     Führungsringes        zeigt        Fig.    3.  Man erkennt, dass an     seinem    inneren Umfang zwei bis  auf die Tiefe der Umfangsnut reichende, einander diame  tral gegenüberliegende Rastnuten eingearbeitet sind, und  zwar in Form von     Kreisringsektoren    mit einem     Zentri-          winkel    von etwa 45 . Ausserdem besitzt der Führungs  ring an seinem äusseren Umfang zwei Nocken 32, die die  beiden Enden     einer        kreisförmig    gebogenen Stange 33  aufnehmen.

   Diese Stange ist ausserdem in einer ge  krümmten Bohrung 34     eines        Anschlagklotzes    35 frei       verschieblich    gelagert. Der Klotz 35 ist mittels zweier  Schrauben 30 am Planetenträger     angeschraubt,    wobei die  beiden Schrauben 30 auch durch den Führungsflansch 28  gehen und diesen mit festklemmen. Zwischen den beiden  radial gerichteten Stirnflächen des Klotzes 35 und den  radial gerichteten     Stirnflächen    der beiden Nocken 32 sind  auf der Stange 33 entsprechend deren Form     gekrümmte     Schraubenfedern 36 angeordnet, die die freie     Drehbarkeit     des vom Führungsflansch 28 axial fixierten Führungsrin  ges 26 einschränken.  



  In den Figuren 2 und 3 sind die Rastnocken 21 in  ihrer Ruhelage dargestellt. Diese Ruhelage     wird    auch     im     Betrieb beibehalten, solange die beiden Antriebsräder mit  gleicher Drehzahl     umlaufen,    da hierbei die Ausgleichske  gelräder     lediglich    mit dem Planetenträger umlaufen, in  bezug auf ihre Achsen jedoch stillstehen, so dass auf die  Rastnocken keine Fliehkräfte wirken.

   Bei kleineren       Drehzahlunterschieden,    und zwar bis zu solchen, die  durch die engste, vom Fahrzeug     durchfahrbare    Kurve  bestimmt sind, wälzen sich die     Ausgleichskegelräder    auf  den Antriebskegelrädern ab und durch die     auftretende          Fliehkraft    bewegen sich die Rastnocken gegen die Wir  kung der Zugfedern 22 nach aussen, kreisen jedoch frei  innerhalb des     Führungsringes    26.

   Erst bei grösseren  Drehzahlunterschieden an den Antriebsrädern und damit  bei grösserer Umfangsgeschwindigkeit der mit den Aus  gleichskegelrädern umlaufenden Rastbolzen gleiten     letz-          tere.so    weit nach aussen, dass sie radial nach aussen     in     die Rastnut gelangen und von dieser abgebremst werden.  Zur Dämpfung dieses Eingriffs dient eine der Federn 36  auf der Stange 33, während die andere Feder bei einer  Drehung der Rastnocken     in    entgegengesetzter Richtung  zur Wirkung kommt.

   Das so abgebremste Ausgleichske  gelrad wird dadurch am     Abwälzen    gehindert und     nimmt     somit beide     Antriebskegelräder        in    gleicher Richtung und  mit gleicher     Geschwindigkeit    mit. Das Differentialgetrie  be ist nun blockiert und bleibt es solange, bis die  Haftkräfte an beiden Rädern so gross     sind,    dass kein  Schlupf     möglich    ist, wobei die Stirnflächen der     Rastnok-          ken    drucklos werden und durch die Zugfedern wieder in      ihre Ruhelage zurückgezogen werden, so dass die Diffe  rentialwirkung wieder hergestellt ist.  



  Wie soeben erwähnt, kann die beschriebene Sperrvor  richtung an einem der beiden Ausgleichskegelräder oder  an beiden vorgesehen werden. Abgesehen von der besse  ren Kraftverteilung ist im letzteren Falle der Planetenträ  ger auch natürlich ausgewuchtet, während im ersten Falle  zur Vermeidung einer Unwucht am     Planetenradträger    ein  entsprechendes Ausgleichsgewicht vorzusehen ist.  



  Die untere Bildhälfte von     Fig.    1 zeigt eine Ausfüh  rung, bei der die Sperrvorrichtung an der Aussenseite des  waagrechten Teiles des     Planetenradträgers    montiert ist.  Ihr Aufbau entspricht im übrigen der vorstehend be  schriebenen Art.  



  Die Figuren 4 und 5 zeigen eine weitere Variante  eines Differentialgetriebes mit zwei Sperrvorrichtungen,  die jedoch aus Gründen der Platzersparnis zwischen den  beiden Ausgleichskegelrädern 37 angeordnet sind. Die  Sperrvorrichtungen entsprechen im inneren     Aufbau    der  Ausführung nach den Figuren 2 und 3, doch stützen sich  ihre     planetenträgerfesten    Teile 28 über je zwei Arme 39  an zwei zusätzlichen,     bügelförmigen    Stegen 40 des Plane  tenträgers ab, deren gemeinsame Ebene normal zur  Achse der Antriebswellen 41 steht und die Achsen der  Ausgleichskegelräder 37 enthält. Die beiden Gehäuse 38  der Sperrvorrichtungen können mit der Lagerhülse 42 zu  einem Block vereinigt sein.  



  Auch bei dieser Variante können eine oder zwei  Sperrvorrichtungen verwendet werden, wobei im ersten  Falle die Sperrvorrichtung in der Mitte zwischen den  beiden Kegelrädern angeordnet sein kann, so dass ein  Massenausgleich     entbehrlich    wird. Unter Umständen ist  es dabei erforderlich, die Achsen der Ausgleichskegelrä  der verschieden lang auszuführen.  



  Neben den beschriebenen Ausführungen sind viele  weitere Bauformen der beschriebenen Sperrvorrichtung  denkbar, insbesondere lässt sich die Verriegelung man  nigfach variieren.  



  Die beschriebene Sperrvorrichtung hat gegenüber den  bekannten Vorrichtungen mit elektromagnetisch oder  hydrodynamisch wirkenden Sperrvorrichtungen den Vor  teil, dass bei Erreichen eines gewissen Schlupfes eine       positive,    formschlüssige Verriegelung des Differentials  stattfindet und danach der Schlupf gleich Null ist. Bei  den bekannten elektromagnetischen oder hydraulischen  Systemen ist hingegen immer, bei allen     Schlupfgraden,     eine Relativbewegung zwischen den die Bremselemente  tragenden Gliedern des Getriebes notwendig, um eine  sperrende Kraft zu erzeugen, so dass die sperrende  Wirkung immer erst mit einem gewissen Verzug erfolgt.

    Überdies ist die mechanische Einrichtung denkbar ein  fach, es entfallen die elektrischen Anschlüsse (Schleifrin  ge usw.) und sie bedarf auch keiner besonderen Wartung,  so dass sowohl technische als auch wirtschaftliche Vortei  le für ihre bevorzugte Anwendung sprechen.



  Differential gear with automatically acting locking device, especially for motor vehicles The present invention relates to a Differentialge gear with automatically acting locking device, in particular special for motor vehicles.



  Differential gears have the task of different speeds of the two drive wheels when driving through curves to allow for the purpose of compensating for the different long distances that the two wheels have to cover. This avoids erasing the wheels and an impermissible torsional stress on the wheel shaft, as would occur if the wheels were mounted on a common shaft.



  In poor road conditions, in particular on muddy or ice-covered and snow-covered roads, as well as on larger uneven terrain, the wheel can spin as a result of the differential effect, on which the smaller grip occurs. One of the drive wheels can even lift off completely in the field. In these cases, practically no or only part of the drive power is transferred to the wheel with better grip, so that starting is made difficult or even impossible and a vehicle in motion skids when the spinning wheel suddenly comes back to grippy ground and is braked.



  To eliminate this deficiency, differential gear has been provided with locking devices that trigger a resistance when a certain relative speed is exceeded between the drive wheels on the faster rotating, i.e. less loaded or unloaded wheel, and thus trigger a resistance and thus brake it. The slip of the spinning wheel and thus the risk of skidding are greatly reduced and the power transmitted via the second adhesive wheel is only slightly reduced, so that starting off is possible even with poor road surface conditions.



  Such locking devices usually consist of two parts that are in drive connection with such elements of the differential gear, between which a relative Winkelge speed occurs when a slip occurs. The parts of the locking device connected to these elements then also rotate relative to one another and they are designed in such a way that a speed-dependent resistance occurs after a certain magnitude of the relative angular velocity is exceeded.

   These parts can together represent an electric eddy current brake or an oil hydraulic eddy brake. Their disadvantage is that they only generate a resistance when a slip occurs, so that they greatly alleviate the aforementioned disadvantage of a non-lockable differential gear, but not completely eliminate it. In particular, it is impossible to use the entire drive power when starting up Getting terrain on the wheels.



  The last-mentioned disadvantage avoid switchable locking devices when the vehicle is at a standstill, which lock the two bevel gears seated on the half-shafts against each other, for example.



       Although the full power is available when starting, the device can only be used for starting, since it can be switched off when the vehicle is rolling, but not engaged. As a result, however, the advantage of the device when the vehicle is moving - reducing the risk of slipping - is lost again.



  The present invention aims to provide a differential gear with an automatically acting locking device which avoids the disadvantages of known constructions.



  The differential gear according to the invention has a planetary gear carrier, which can be driven by the power source, with planetary gears mounted in the latter, with these engaging, on the two driven Halbwel len of the transmission seated drive wheels, as well as an automatically acting locking device to block the compensating movement of the planetary gears when a predetermined speed difference is exceeded of the drive shafts and is characterized in that the locking device consists of a centrifugal clutch connected to the differential gears and supported on the planet carrier.



  In the following, an embodiment of the subject of the invention is explained in more detail with reference to the drawings. In these: Fig. 1 shows a section through a differential gear with automatic locking device, namely different variants of the same in the two halves of the picture above and below the center line, Fig. 2 and 3 the locking devices of Fig. 1 in a section and in a plan ,

   and FIGS. 4 and 5 a further embodiment of the differential gear in a transverse and longitudinal section.



       In Fig.l, 1 denotes the drive axle of the differential gear, driven via the cardan shaft, with the drive bevel pinion 2, which is in engagement with the ring gear 3. Firmly connected to the latter and therefore revolving with it is a planet carrier 4 which carries two planetary or differential bevel gears 5 arranged diametrically opposite one another. These mesh with two drive bevel gears 6, which are rigidly connected to two half-shafts 7 and transmit the drive power via these to the drive wheels, not shown.

   The unit consisting of the ring gear 3 and the planet carrier 4 is freely rotatable on the two half-shafts 7, namely on the left half-shaft with one in the hub of the ring gear and on the right half-shaft with one in the hub of the planetary carrier untergebrach th roller bearing. The two half-shafts 7 are in turn mounted at two points in the rear axle housing.



  The two bevel gears 5 are firmly connected with their axes 8 and these axes are mounted on the one hand in the horizontal parts 9 or 13 of the planet carrier and on the other hand in a common bearing sleeve 10 encompassing the two inner ends of the axes 8.



  In the dargestell th in the upper half of Fig. 1 embodiment, a locking device 11 between the outer end face of the bevel gear 6 and the inner surface of the horizontal part 9 of the Planetenträ gers, in which the bevel gear is mounted, angeord net. In the lower half of Fig. 1 an otherwise identically constructed locking device 12 is provided on the outside of the horizontal part 13 of the Planetenträ gers.



  In both variants it is basically sufficient to provide only a single one of the locking devices on one of the two differential bevel gears. To avoid an imbalance and for the sake of symmetrical Kraftan attack, however, such a locking device will usually be provided on both equal bevel gears.



       In Figures 2 and 3, such a locking device is shown for internal installation according to the upper half of Fig. 1, in a section and in a plan. With the 5 here gel wheel is referred to, which is firmly connected to its axis 8. The inner, not shown end of the axle sits freely rotatably in the bearing sleeve mentioned, its bearing pin 14 at the upper end in a bearing 15 in the horizontal part 9 of the planetary carrier 4.

   Between the bevel gear 5 and the planet carrier, a collar 16 is fastened on the axis 8 by means of a conical pin 17. In a transverse bore 18 of the federal government 19 guide pins 20 are held by means of further tapered pins, on which diametrically opposed, sliding locking cams 21 sit. These locking cams are connected to the latter by means of tension springs 22, the ends of which are anchored in recesses 23 and 24 in the locking cams or in the collar 16.



  The parts of the device described so far rot hen with the differential bevel gears around their axis, if they rotate during operation as a result of a compensation movement. Here, the free ends of the guide pins move in an inner circumferential groove 25 of rectangular cross-section in a closed guide ring 26, the cross-section of which is shown in FIG. On the upper part of the circumference, the guide ring has a guide comb 27 which extends over the entire circumference and has a triangular cross-section, which extends over the entire circumference.

   The guide ring is fixed in the axial direction by means of a guide flange 28, which is fastened by screws 29, 30 to the horizontal part 9 of the planet carrier 4, but it is freely rotatable about its axis which coincides with that of the axis 8.



  The plan shape of the guide ring is shown in FIG. 3. It can be seen that two diametrically opposed locking grooves are incorporated on its inner circumference, which extend to the depth of the circumferential groove, namely in the form of circular ring sectors with a central angle of approximately 45 °. In addition, the guide ring has two cams 32 on its outer circumference, which accommodate the two ends of a circularly curved rod 33.

   This rod is also mounted in a ge curved bore 34 of a stop block 35 freely displaceable. The block 35 is screwed to the planet carrier by means of two screws 30, the two screws 30 also going through the guide flange 28 and also clamping it. Between the two radially directed end faces of the block 35 and the radially directed end faces of the two cams 32 curved coil springs 36 are arranged on the rod 33 according to their shape, which restrict the free rotation of the guide flange 28 axially fixed guide ring 26.



  In Figures 2 and 3, the locking cams 21 are shown in their rest position. This position of rest is also maintained during operation as long as the two drive wheels rotate at the same speed, since the compensating cone gears only rotate with the planet carrier, but stand still with respect to their axes so that no centrifugal forces act on the locking cams.

   In the case of smaller speed differences, up to those determined by the narrowest curve that the vehicle can drive, the differential bevel gears roll on the drive bevel gears and the centrifugal force that occurs causes the detent cams to move outwards against the action of the tension springs 22 but freely within the guide ring 26.

   Only with greater speed differences on the drive wheels and thus with greater peripheral speed of the locking bolts rotating with the compensating bevel gears do the latter slide so far outward that they reach the locking groove radially outwards and are braked by it. One of the springs 36 on the rod 33 serves to dampen this engagement, while the other spring comes into effect when the locking cams are rotated in the opposite direction.

   The so braked compensation cone gear is prevented from rolling and thus takes both drive bevel gears in the same direction and at the same speed. The differential gear is now blocked and remains so until the adhesive forces on both wheels are so great that no slippage is possible, with the front surfaces of the locking cams being depressurized and being pulled back into their rest position by the tension springs, so that the Differential effect is restored.



  As just mentioned, the locking device described can be provided on one of the two differential bevel gears or on both. Apart from the better force distribution in the latter case, the Planetenträ ger is naturally balanced, while in the first case, a corresponding counterweight must be provided to avoid an imbalance on the planet carrier.



  The lower half of Fig. 1 shows a Ausfüh tion in which the locking device is mounted on the outside of the horizontal part of the planet carrier. Otherwise, their structure corresponds to the type described above.



  FIGS. 4 and 5 show a further variant of a differential gear with two locking devices, which, however, are arranged between the two differential bevel gears 37 to save space. The internal structure of the locking devices corresponds to the embodiment according to FIGS. 2 and 3, but their parts 28 fixed to the planet carrier are supported by two arms 39 each on two additional, bow-shaped webs 40 of the plane carrier, the common plane of which is normal to the axis of the drive shafts 41 and the axes of the pinion gears 37 contains. The two housings 38 of the locking devices can be combined with the bearing sleeve 42 to form a block.



  In this variant, too, one or two locking devices can be used, whereby in the first case the locking device can be arranged in the middle between the two bevel gears, so that mass balancing is unnecessary. It may be necessary to run the axes of the compensating bevel gears of different lengths.



  In addition to the designs described, many other designs of the locking device described are conceivable, in particular the locking can be varied nigfach.



  The locking device described has the advantage over the known devices with electromagnetically or hydrodynamically acting locking devices that when a certain slip is reached, a positive, positive locking of the differential takes place and then the slip is zero. In the known electromagnetic or hydraulic systems, however, a relative movement between the members of the transmission carrying the brake elements is always necessary in order to generate a locking force, so that the locking effect always takes place with a certain delay.

    In addition, the mechanical device is very simple, there are no electrical connections (slip rings, etc.) and it does not require any special maintenance, so that both technical and economic advantages speak for their preferred application.


    

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Differentialgetriebe mit selbsttätig wirkender Sperr vorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem von der Kraftquelle antreibbaren Planetenradträger, mit im letzteren gelagerten Planetenrädern und mit diesen im Eingriff stehenden, auf den beiden angetriebenen Halb wellen des Getriebes sitzenden Antriebsrädern, sowie einer selbsttätig wirkender Sperrvorrichtung zum Blok- kieren der Ausgleichsbewegung der Planetenräder bei Überschreiten einer vorbestimmten Drehzahldifferenz der Antriebswellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperr vorrichtung aus einer mit den Ausgleichsrädern (5, 37) PATENT CLAIM Differential gear with automatically acting locking device, especially for motor vehicles, with a planetary gear carrier that can be driven by the power source, with planetary gears mounted in the latter and engaging with these, on the two driven half-shafts of the transmission, as well as an automatically acting locking device for blocking - kieren the compensating movement of the planetary gears when a predetermined speed difference of the drive shafts is exceeded, characterized in that the locking device consists of a with the differential gears (5, 37) verbundenen und sich am Planetenradträger (4, 40) abstützenden Fliehkraftkupplung (11, 12) besteht. UNTERANSPRÜCHE 1. Differentialgetriebe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung (11, 12) formschlüssige Kupplungselemente aufweist. 2. Differentialgetriebe nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die formschlüssigen Kupp lungselemente aus einem Paar auf einem Führungsbolzen (20) gleitbarer, gegen den Widerstand einer Feder (22) verschiebbarer Rastnocken (21) und einem Paar in einem Führungsring (26) vorgesehener Rastnuten (31) beste hen. 3. connected and on the planet carrier (4, 40) supported centrifugal clutch (11, 12). SUBClaims 1. Differential gear according to claim, characterized in that the centrifugal clutch (11, 12) has form-fitting coupling elements. 2. Differential gear according to dependent claim 1, characterized in that the positive coupling elements from a pair on a guide pin (20) slidable against the resistance of a spring (22) movable locking cams (21) and a pair in a guide ring (26) provided Locking grooves (31) exist. 3. Differentialgetriebe nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Führungsring (26) durch einen Führungsflansch (28) axial fixiert, jedoch um seine Achse schwenkbar gelagert ist und dass federnde Mittel zur Begrenzung und Dämpfung der Schwenkbewegung vorgesehen sind. 4. Differentialgetriebe nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die federnden Mittel aus zwei kreisförmig gekrümmten Schraubenfedern (36) bestehen, die auf einer kreisförmig gekrümmten Stange (33) geführt sind und sich gegen die Stirnflächen eines mit dem Planetenradträger verbundenen Anschlagklotzes (35) und gegen Nocken (32) des Führungsringes (26) abstützen. 5. Differential gear according to dependent claim 2, characterized in that the guide ring (26) is axially fixed by a guide flange (28), but is pivotably mounted about its axis and that resilient means are provided for limiting and damping the pivoting movement. 4. Differential gear according to dependent claim 3, characterized in that the resilient means consist of two circularly curved coil springs (36) which are guided on a circularly curved rod (33) and are against the end faces of a stop block (35) connected to the planetary gear carrier. and support against cams (32) of the guide ring (26). 5. Differentialgetriebe nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass je eine Sperrvorrichtung (11) zwischen jedem der Planetenräder (5) und einem Teil (9) des Planetenradträgers (4) vorgesehen ist. 6. Differentialgetriebe nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass jedes der Planetenräder (5) mit je einer Sperrvorrichtung (12) verbunden ist, die an der Aussenseite eines Teiles (13) des Planetenradträgers angeordnet ist. 7. Differentialgetriebe nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass jedes der Planetenräder (37) je eine Sperrvorrichtung (38) aufweist, die zwischen den Planetenrädern angeordnet sind. Differential gear according to dependent claim 4, characterized in that a locking device (11) is provided between each of the planetary gears (5) and a part (9) of the planetary gear carrier (4). 6. Differential gear according to dependent claim 4, characterized in that each of the planet gears (5) is connected to a respective locking device (12) which is arranged on the outside of a part (13) of the planetary gear carrier. 7. Differential gear according to dependent claim 4, characterized in that each of the planet gears (37) each has a locking device (38) which are arranged between the planet gears. B. Differentialgetriebe nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass am Planetenradträger bügel- förmige Stege (40) vorgesehen sind, an denen sich die Sperrvorrichtungen (38) über Arme (39) abstützen. B. Differential gear according to dependent claim 7, characterized in that bow-shaped webs (40) are provided on the planet carrier, on which the locking devices (38) are supported via arms (39).
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