Differentialgetriebe für den Antrieb von Motorfahrzeugen. Für die Übertragung der Triebkraft vom Motor auf die Triebräder pflegt man bei Motorfahrzeugen ein Zahnraddifferentialge triebe zu verwenden, welches erlaubt, dass sich die gleichachsigen Triebräder der beiden Fahrzeugseiten mit voneinander abweichen der Geschwindigkeit drehen. Dadurch wird insbesondere beim Kurvenfahren die Ab nutzung der Reifen vermindert. Anderseits hat ein derartiges Getriebe den Nachteil, dass für die Adhäsion des ganzen Fahrzeuges das jenige Triebrad massgebend ist, welches die kleinste Adhäsion hat; gerät beispielsweise eines der beiden Triebräder auf schlüpfrigen Boden mit geringem Adhäsionskoeffizienten, so bleibt der Wagen stehen, auch wenn das andere Rad auf genügend adhäsionsfähigem Boden aufruht. Besonders bei schweren, lang sam laufenden Wagen (z. B.
Lastwagen) ge raten die Räder leicht ins Schleudern. Weiter tritt ein erheblicher Verschleiss des betreffen den Gummireifens dann ein, wenn sich eines der Triebräder bei Unebenheiten des Bodens in die Luft erhebt; dort nimmt es dann die doppelte Drehzahl an und muss beim Nieder fallen auf den Boden durch Reibung wieder verzögert werden. Dieser Übelstand macht sich vor allein bei leichten, raschlaufenden Wagen geltend.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wird nach der Erfindung die Eigenschaft der Zahn räder benutzt, dass der Zahndruck zwischen zwei in Eingriff stehenden Rädern nicht tan gential gerichtet ist, sondern eine Radial- kornponente in Richtung vom Zahnkranz nach der Achse hin aufweist, die dem gesamten Zahndrucke proportional ist. Bei Kegel- und Schraubenrädern hat diese Radialkomponente wiederum eine Komponente, die in der Rich tung der Achse liegt. Wo also der Rad widerstand und damit der Zahndruck der grössere ist, dort tritt auch die stärkere Ach sialkomponente des letzteren auf. Erfindungs gemäss wird nun diese Achsialkomponente benutzt, um eine Reibungskupplung an das mit demn Antriebe gekuppelte Gehäuse des Differentialgetriebes anzupressen.
Eine der artige Reibungskupplung befindet sich zwi schen demn treibenden Gehäuse, welches lose auf den einander gleiehachsigen Wellen der beiden Triebräder ruht, und den beiden, auf den Triebradwellerr aufgeschobenen Zahnrädern. In Fig. 1 der Zeichnung sind zwei Aus führungsbeispiele für die Erfindung darge stellt, die sich jedoch nur durch die Art der Reibungskupplung unterscheiden. Das Ge häuse a des Differentialgetriebes wird von der Antriebswelle b aus über die Kegelräder c und d angetrieben. Es ist in den am Fahr zeugrahmen befestigten Kugellagern e, f ge lagert und sitzt lose auf den beiden Trieb radwellen g, h.
In seinem Innern enthält es, auf radial stehenden, an dem Ringe l sitzen den Zapfen i drehbar, vier kleine Kegelräder kc, die in die beiden grösseren Kegelräder m n, eingreifen. Diese letzteren sind starr auf den vierkantigen Enden o, p der Triebradwellen g, h befestigt und auf ihrer von der Mittel achse des Fahrzeuges abgewandten Seite je als Hälfte einer Reibungskupplung ausge bildet, deren andere Hälfte mit dem Gehäuse a verbunden ist. In den untern Teil der Fig. 1 ist als Beispiel für die Reibungskupp lung eine Konuskupplung q, in dem obern Teil und in Fig. 2 eine Lamellenkupplung r dargestellt; praktisch wird man natürlich für beide Fahrzeugseiten gleichartige Kupplungen anwenden.
Bei der Lamellenkupplung sind gemäss Fig. 2, die einen Schnitt nach der Linie x-x zeigt, die Lamellen abwechselnd am Gehäuse a und auf der Welle h be festigt, indem die mit s bezeichneten La mellen mit Ansätzen t in Ausschnitte des Gehäuses a eingreifen und die mit u bezeich neten mit ihrem vierkantigen Ausschnitte auf die vierkantige Nabe v des Rades n auf geschoben sind.
Die rechte Hälfte der Fig. 1 zeigt ausser einer Ansicht des Gehäuses a eine Drauf sicht auf eines der beiden Kegelräder lk, aus der ersichtlich ist, dass die Zähne mit grossem Flankenwinkel ausgeführt, d. hr. dass die Zahn flanken nach dem Zahnkopfe zu stark kon vergierend ausgebildet sind. Diese Ausbil dung hat die Wirkung, dass dadurch die achsiale Komponente des Zahndruckes ver grössert wird.
Differential gears for driving motor vehicles. For the transmission of the driving force from the engine to the drive wheels, a gear differential gear is used in motor vehicles, which allows the coaxial drive wheels of the two sides of the vehicle to rotate at different speeds. This reduces the wear and tear on the tires, especially when cornering. On the other hand, such a transmission has the disadvantage that for the adhesion of the entire vehicle that drive wheel is decisive, which has the smallest adhesion; If, for example, one of the two drive wheels hits slippery ground with a low coefficient of adhesion, the car will stop even if the other wheel rests on sufficiently adhesive ground. Particularly in the case of heavy, slow-moving wagons (e.g.
Trucks) the wheels can skid easily. Next occurs a significant wear and tear of the rubber tire concerned when one of the drive wheels rises into the air when the ground is uneven; there it then takes on twice the speed and has to be decelerated again by friction when falling on the ground. This disadvantage makes itself felt only in light, fast running cars.
To avoid these disadvantages, the property of the toothed wheels is used according to the invention that the tooth pressure between two engaged wheels is not tan gential, but has a radial component in the direction of the ring gear towards the axis, the entire Tooth pressure is proportional. In the case of bevel gears and helical gears, this radial component in turn has a component that lies in the direction of the axis. So where the wheel resistance and thus the tooth pressure is greater, there is also the stronger axial component of the latter. According to the invention, this axial component is now used to press a friction clutch onto the housing of the differential gear, which is coupled to the drives.
One of the type of friction clutch is located between the driving housing, which rests loosely on the coaxial shafts of the two drive wheels, and the two gears pushed onto the drive wheel shaft. In Fig. 1 of the drawing, two exemplary embodiments from the invention are Darge provides, but they differ only in the type of friction clutch. The Ge housing a of the differential gear is driven from the drive shaft b via the bevel gears c and d. It is stored in the ball bearings e, f ge attached to the vehicle frame and sits loosely on the two drive wheel shafts g, h.
Inside it contains four small bevel gears kc, which engage in the two larger bevel gears m n, on radially standing, on the ring l, the pin i rotatable. These latter are rigidly attached to the square ends o, p of the drive wheel shafts g, h and on their side facing away from the center axis of the vehicle each as half of a friction clutch forms, the other half of which is connected to the housing a. In the lower part of Fig. 1, a cone clutch q is shown as an example of the Reibungskupp ment, in the upper part and in Fig. 2, a multi-plate clutch r; in practice one will of course use the same type of couplings for both sides of the vehicle.
In the multi-disc clutch, according to Fig. 2, which shows a section along the line xx, the discs alternately on the housing a and on the shaft h be fastened by the lamellae labeled s with approaches t engage in sections of the housing a and the with u denoted with their square cutouts are pushed onto the square hub v of the wheel n.
The right half of Fig. 1 shows, in addition to a view of the housing a, a plan view of one of the two bevel gears lk, from which it can be seen that the teeth are designed with a large flank angle, ie. hr. that the tooth flanks are designed to converge too strongly after the tooth tip. The effect of this training is that it increases the axial component of the tooth pressure.