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Differentialgetriebe für Motorfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein
Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge.
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Es ist ein Ausgleichgetriebe bekannt, in das ein Umlaufrädergetriebe
eingebaut ist. Dabei kann durch eine Kupplung ein Zentralrad des Umlaufrädergetriebes
wahlweise festgehalten oder mit dem Antriebstellerrad verbunden werden. Der Ausgleichräderträger
kann dadurch mit einer hohen oder mit einer niedrigen Drehzahl angetrieben werden.
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Es ist auch ein Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, das
durch ein Planetenradgetriebe angetrieben wird, dessen Planetenräderträger fest
mit dem Ausgleichgetriebe-Räderträger verbunden ist und dessen einer Teil durch
eine Kupplung entweder mit dem feststehenden Achsgehäuse oder mit einem anderen
Teil des Planetenradgetriebes kuppelbar ist, wobei ein Umfassungsgehäuse vorgesehen
ist, das innerhalb des Achsgehäuses in zwei in entsprechendem Abstand voneinander
angeordneten Lagern abgestützt ist und das mit dem Kronenrad auf solche Weise verbunden
ist, daß es das Ausgleichgetriebe und das Planetenradgetriebe umschließt.
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Diesen bekannten Ausgleichgetrieben für Kraftfahrzeuge gegenüber kennzeichnet
sich das Ausgleichgetriebe nach der Erfindung dadurch, daß das Sonnenrad des Planetenradgetriebes
so mit dem Umfassungsgehäuse und dem Kronenrad verbunden ist, daß es mit diesen
zusammen drehbar ist, und daß die Kupplungsteile außerhalb des zwischen den Lagern
liegenden Raumes angeordnet sind und das Ringzahnrad des Planetenradgetriebes wahlweise
entweder mit dem Umfassungsgehäuse oder mit dem Achsgehäuse kuppelbar ist.
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Gegenüber den bekannten Ausgleichgetrieben besteht der Vorteil, daß
zwischen den beiden Lagern keine axial verschiebbaren Teile vorhanden sind. Die
Lagerung des gesamten Getriebes ist daher stabiler als die der bekannten Ausgleichgetriebe.
Es können größere Drehmomente bei gleicher Lagergröße übertragen werden.
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Eine Ausführung des Ausgleichgetriebes ist in der Zeichnung dargestellt.
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Das Achsgehäuse 10 für die Achswellen enthält ein Kronenradritzel
12, das sich im Eingriff mit einem kegelförmigen Kronen- oder Tellerrad 14 befindet,
ferner das Planeten- oder Umlaufgetriebe mit einem Ringzahnrad 16, einem Sonnenrad
18 und mehreren Planetenrädern 20, von denen nur ein Planetenrad dargestellt ist,
ferner ein übliches Ausgleichgetriebe zum Antrieb der beiden Achswellen 22 und 24
und ferner viele Hilfsteile, die zum Arbeiten der erwähnten Rauteile erforderlich
sind. Das Kronenradritzel 12 ist auf der Welle 26 befestigt, die mit der Motorantriebswelle
(nicht dargestellt) in zweckdienlicher Weise beispielsweise über einen auf der Welle
26 aufgenuteten Flansch 26 befestigt ist, so daß das Antriebsdrehmoment der Motorwelle
übertragen wird. Das Drehmoment des Kronenradritzels 12 wird auf das Tellerrad 14
übertragen. Das Tellerrad 14 treibt eine Hohlwelle 28, die mit dem Sonnenrad 18
aus einem Stück besteht und die die Achswelle 22 umgibt. Die Hohlwelle 28 steht
mit einem Abschnitt des Tellerrades 14 im Eingriff, der von dem benachbarten Lager
54 getragen wird. Die Zähne der Planetenräder 20 stehen im Eingriff mit den Zähnen
des Sonnenrades 18 und mit den Zähnen des Ringzahnrades 16. Die Planetenräder 20
drehen sich auf Wellen 30, von denen nur eine Welle dargestellt ist, und führen
eine Umlaufbewegung aus. Das Ringzahnrad 16 ist an dem einen Ende eines Planetenradgetriebegehäuses
32 befestigt und wird von diesem Gehäuse getragen. Das andere Ende des Planetenradgetriebegehäuses
32 ist an einer Hohlwelle 34 befestigt, die die zweite Achswelle 24 umgibt.
Ein
um das Ausgleichgetriebe angeordnetes Getriebegehäuse 33 bildet den Träger für die
Planetenradwellen 30 und für mehrere Ausgleichgetriebewellen, von denen die dargestellten
Wellen 36 und 38 die Ausgleichgetrieberitzel 40 und 42 tragen. Zwei auf den Wellen
22 bzw. 24 befestigte Ausgleichgetrieberitzel 44 und 46 stehen im Eingriff mit den
Ritzeln 40 bzw. 42 auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Ausgleichgetriebes.
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Ein gestanztes ringförmiges Umfassungsgehäuse 48 ist mit seinem einen
Ende am Tellerrad 14 befestigt, das sich in dem einen Walzenlager 54 dreht, während
das andere Ende des Umfassungsgehäuses 48 an einer Rohrwelle 50 befestigt ist, an
deren Außenende sich die Klauen 52 befinden. Der von der Welle 50 gebildete Gehäuseabschnitt
dreht sich in einem zweiten Walzenlager 54, das in einer Gewindebohrung des Gehäuses
10 festgehalten wird. Ein Ring 56 ist an das Gehäuse 10 eingeschraubt, um das Lager
54 in seiner Stellung zu halten. Der Ring 56 weist auf seiner Innenfläche Klauen
57 auf, die eine Klauenkupplung bilden, deren Zweck später beschrieben wird.
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Eine verschiebbare Kupplungsmuffe 58 hat an ihrem einen Ende eine
Keilnutenverbindung mit der Welle 34 und weist an ihrem anderen Ende nach innen
gerichtete Kupplungsklauen 60 und nach außen gerichtete Kupplungsklauen 62 auf.
Das Tellerrad 14, das Ringzahnrad 16 und die Gehäuse 32 und 48 sind in Axialrichtung
unbeweglich, während die Kupplungsklanen 52 in Axialrichtung in bezug auf den Ring
56 feststehen. Die Kupplungsmuffe 58 kann in Axialrichtung verschoben werden, um
die Kupplungsklauen 62 mit den Kupplungsklauen 57 des Ringes 56 oder die Kupplungsklauen
60 mit den Kupplungsklauen 52 wahlweise in Eingriff zu bringen. Eine zweckdienliche
Antriebsvorrichtung für die Kupplungsmuffe 58 wird beispielsweise von einem Gabelarm
64 gebildet, dessen Zapfen 66 in eine im Umfang der Kupplungsmuffe 58 befindliche
Ringnut eingreifen.
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Die Kupplungsmuffe 58 hält in einer ersten Stellung, d. h. in der
dargestellten Stellung, die Hohlwelle 34 und infolgedessen das Ringzahnrad 16 undrehbar
fest, weil die Kupplungsklauen 62 in den nicht drehbaren Ring 56 eingreifen. In
einer zweiten Stellung stellt die Kupplungsmuffe 58 eine Verbindung zwischen den
Wellen 34 und 50 her, und zwar infolge des Eingriffes der Kupplungsklauen 60 in
die Kupplungsklauen 52. Die Kupplungsmuffe 58 kann in Längsrichtung mittels des
Hebels 64 wahlweise verstellt werden, um eine der beiden erwähnten Stellungen einzunehmen
und auf diese Weise einen Antrieb niedriger Geschwindigkeit oder einen Antrieb hoher
Geschwindigkeit herzustellen, je nachdem dies erforderlich ist.
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Viele zugeordnete und notwendige Bauteile, beispielsweise Lager, Abdichtungen,
Schmierungen usw., sind dargestellt, werden jedoch nicht beschrieben, da sie die
übliche Ausführung haben und keinen Teil der Erfindung bilden.
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Zur Beschreibung der Arbeitsweise des Ausgleichgetriebes sei angenommen,
daß zuerst gewünscht wird, die Achswellen mit niedriger Drehzahl bei einem hohen
Drehmoment anzutreiben. Dementsprechend wird die Kupplungsmuffe 58 so eingestellt,
wie es in der Zeichnung gezeigt ist, wobei die Kupplungsklauen 62 in die Kupplungsklauen
57 eingreifen. Das Ringzahnrad 16 wird dem Gehäuse 10 gegenüber ortsfest gehalten.
Da sich das Sonnenrad 18 im Treibeingriff mit dem Tellerrad 14 und den Planetenrädern
20 befindet, laufen die Planetenräder 20 um den Innenumfang des Ringzahnrades 16
herum und treiben das Ausgleichgetriebegehäuse 33, so daß in bekannter Weise eine
Leistung auf das Augleichgetriebe übertragen wird. Die Größen sowie die Zähnezahlen
der Zahnräder 16, 18 und 20 bestimmen dabei die Winkelgeschwindigkeit des Ausgleichgetriebegehäuses
33 zur Winkelgeschwindigkeit des Tellerrades 14. In der dargestellten Ausführung
sind die Übersetzungsverhältnisse so gewählt, daß eine Drehzahluntersetzung des
Ausgleichgetriebegehäuses 33 erfolgt, so daß ein gewünschtes erhöhtes Drehmoment
auf die Achswellen 22 und 24 übertragen wird.
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Zur Erzielung eines Achsantriebes höherer Drehzahl wird die Kupplungsmuffe
58 in Längsrichtung verschoben, um die Kupplungsklauen 52 und 60 in Eingriff miteinander
zu bringen. Bei diesem Betriebsverhältnis wird das Ringzahnrad 16 mit dem Tellerrad
14 verriegelt, da ein direkter Antrieb über die Gehäuse 32 und 48, die Wellen 34
und 50 und die Kupplungsmuffe 58 geschaffen wird, und zwar wegen der im Eingriff
miteinander stehenden Klauen 52 und 60. Das Ringzahnrad 16 und das Sonnenrad 18
drehen sich daher gemeinsam mit den Planetenrädern 20, die zwischen diesen Rädern
verriegelt sind, so daß infolgedessen das Ausgleichgetriebegehäuse 33 ohne eine
Drehzahlverminderung angetrieben wird und ein Schnellantrieb zwischen der Motorantriebswelle
und den Treibrädern geschaffen wird.
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Die Kupplungsmuffe 58 sowie die Antriebsvorrichtung für diese Muffe
befindet sich außerhalb des Ausgleichgetriebeabschnittes, der zwischen den Lagern
54 gelagert ist, so daß sich also keine Verschiebeteile oder Gleitteile des Hinterachsantriebes
zwischen den Lagern 54 befinden. Das Ringzahnrad 16, das Sonnenrad 18 und die Planetenräder
20 stehen in Axialrichtung fest in bezug auf die anderen Bauteile. Infolge dieser
axial unbeweglichen Planetengetrieberäder und anderer nicht gleitender Zahnräder
können die Ausgleichgetriebe erhöhte Drehmomente übertragen und neigen weniger zu
Bruch, da ein außerhalb der Lager aufgestelltes Kupplungselement die Verwendung
von verhältnismäßig großen und kräftigen Bauteilen zur Übertragung von Drehmomenten
ermöglicht.