-
Ausgleichgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft
ein Ausgleichgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem ein mittig angeordnetes
Antriebsrad die Rollkörper antreibt, die axial verschiebbar sind und die in Kurvenbahnen
von mit den getriebenen Wellen verbundenen Teilen abwälzen.
-
Es sind Ausgleichgetriebe bekannt, bei denen ein Antriebsrad über
einen Käfig Rollkörper antreibt, die axial bewegbar und in Kurvenbahnen der Abtriebsteile
geführt sind. Als Rollkörper werden Kugeln verwendet, deren Führungskäfig oder -korb
in radialer Richtung zwischen den beiden Abtriebshälften liegt. Ein vor Schmutz
schützendes Gehäuse ist bei der bekannten Anordnung nicht vorhanden. Bei einer anderen
bekannten Anordnung, die aber nicht mit Rollkörpern, sondern mit Gleitsteinen arbeitet,
ist das Antriebsrad an einem mittleren Gehäuseteil festgelegt und dieser mittlere
Teil durch seitliche Teile zu einem geschlossenen Gehäuse ergänzt.
-
Die bekannten Ausgleichgetriebe haben einen komplizierten Aufbau,
so daß die Herstellung, insbesondere der Antriebskörper für die Kugeln mit den Kurvenbahnen
und des Kugelkorbes sowie auch wegen der vielen Passungen und auch die Montage erhebliche
Schwierigkeiten bereiten. Außerdem ergeben die bekannten Anordnungen bei gleichem
Durchmesser des antreibenden Tellerrades einen viel zu kleinen Radius für die Kugelbahn.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, das Ausgleichgetriebe in seinem Aufbau zu vereinfachen,
so daß die Herstellung seiner Einzelteile und seine Montage ohne Inanspruchnahme
komplizierter Bearbeitungsmaschinen und Werkzeuge einfach und billig möglich ist.
-
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem mittig angeordneten
Antriebsrad dadurch gelöst, daß unmittelbar im Antriebsrad Öffnungen für die Führung
der Rollkörper angeordnet sind und das Antriebsrad in an sich bekannter Weise durch
zwei unmittelbar an ihm befestigte Schalen zu einem Gehäuse ergänzt ist.
-
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sollen die Öffnungen im Antriebsrad
die Rollkörper nur halb umfassen, so daß also die Öffnungen am inneren Umfang des
kranzartig ausgebildeten Antriebsrades als halbkreisförmige offene Taschen vorgesehen
sind. Die Kurvenbahnen der Antriebskörper können als Sinuslurven ausgebildet sein,
die im Bereich ihrer Umkehrpunkte um einen bestimmten Betrag über den Radius der
Rollkörper hinaus freigearbeitet sein können. Eine andere Möglichkeit besteht darin,
die Kurvenbahnen im Bereich der einander zugekehrten Umkehrpunkte abzuschneiden.
-
Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens können zur Sperrung
der Ausgleichwirkung die Abtriebskörper an ihrem äußeren Umfang kegelstumpfförmige
Reibflächen aufweisen, welche mit entsprechenden Reibflächen in den mit dem Antriebsrad
verbundenen Schalen zusammenwirken.
-
Die Ausführung nach der Erfindung ergibt ein Ausgleichgetriebe mit
konstruktiv einfachem, in sich geschlossenem Aufbau. Ein besonderer Kugelkorb fällt
weg. Damit wird die Anzahl der verschiedenen Teile herabgesetzt und die Fertigung
und Lagerhaltung verbilligt, zumal auch noch die Gehäuseschalen unter sich gleich
sein können. Die Herstellung der Einzelteile, z. B. hinsichtlich Passungen und Härtung,
insbesondere des Antriebsrades, ist ebenso einfach wie die Montage des ganzen Getriebes.
Außerdem kann ein größerer Kugelradius angewendet werden, was günstigere Beanspruchungen
ergibt.
-
Wie die Erfindung im einzelnen ausgeführt werden kann, zeigen die
Ausführungsbeispiele der Zeichnung mit den für sie wesentlichen Teilen. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Ausgleichgetriebe, Fig. 2 eine
andere Ausführungform im Schnitt und Fig.3 einen Schnitt gemäß Linie 3-3 der Fig.2
durch das Antriebsrad.
-
Nach Fig. 1 ist das mittig angeordnete Antriebsrad 4 beiderseits durch
die Schalen 5 zu einem Antriebsgehäuse 6 ergänzt, das als Ganzes über die Kugellager
7 in einem nur schematisch angedeuteten Achsgehäuse 8 oder in anderer Weise fest
gelagert sein kann. Das Antriebsrad 4 ist als Stirnrad ausgebildet. Es kann hierfür
auch ein Kegelrad vorgesehen sein. Im Inneren des Antriebsgehäuses 6 sind die Abtriebskörper
9 und 10 auf den Halbwellen 11 befestigt, z. B. verteilt, und mit Hilfe dieser Halbwellen
11 gegenüber dein Antriebsgehäuse 6 gelagert. Das Antriebsrad 4 ist mit durchgehenden
Bohrungen 12 versehen in denen die Kugeln 13 in axialer Richtung
verschieblich
angeordnet sind. Die Kugeln 13 werden durch die Bohrungen 12 auf einen bestimmten
Radius festgelegt. Die Abtriebskörper 9 und 10 sind mit Sinuskurvenbahnen 14 und
15 versehen, die beiderseits neben den Bohrungen des Antriebsrades 4 liegen. Die
Sinuskurvenbahnen haben im Axialschnitt eine ebene Lauffläche 16. Ihre Steigung
ist verschieden, so <las beispielsweise die Sinuskurvenbahn 14 des Abtriehskörpers
9 fünf Gänge und die Sinuskurvenbahn 15 des Abtriebskörpers 10 sechs Gänge aufweist.
Danach ergeben sich elf Schnittpunkte zwischen beiden Sinuskurvenbahnen mit gleichbleibendem
Abstand voneinander, und entsprechend muß das Antriebsrad 4 auch elf Öffnungen 12
mit elf Kugeln 13 aufweisen. Die Steigung der Sinuskurvenbahnen kann, wie an sich
bekannt, unter der Selbsthemmung liegen.
-
Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende: Das Antriebsrad 4 überträgt
das Drehmoment auf die Kugeln 13, die es wiederum auf beide Abtriebskörper 9 und
10 durch Anlage an deren Sinuskurvenbahnen 14 und 15 übertragen. Dabei findet normalerweise
keine Relativbewegung zwischen den Abtriebskörpern 9 und 10 statt. Wenn das Fahrzeug
beispielsweise in eine Kurve fährt, kann ein Ausgleich der Drehzahlen beider Abtriebskörper
9 und 10 gegeneinander dadurch erfolgen, daß die Kugeln 13 sich in den Öffnungen
12 axial bewegen und damit die Abtriebskörper 9 und 10 relativ zueinander infolge
der verschiedenen Steigung der Sinuskurvenbahnen 14 und 15 bewegt werden. Zur axialen
Fixierung der Abtriebskörper gegenüber dem Antriebsgehäuse 6 sind die Distanzscheiben
17 vorgesehen.
-
Nach den Fig. 2 und 3 ist das Antriebsrad 4 als Kegelrad ausgebildet.
An seinem inneren Umfang sind die Öffnungen 18 zur Aufnahme der Kugeln 13 vorgesehen,
die aber diesmal die Kugeln 13 nur halb umfassen. Sie bilden also offene Taschen
mit halbkreisförmigem Querschnitt am inneren Umfang des kranzartig ausgebildeten
Antriebsrades 4. Die Kugeln 13 werden durch die Abtriebskörper 9 und 10 nach innen
abgestützt. Die Sinuskurvenbahnen 14 und 15 sind im Axialschnitt der Kugelform angepaßt.
Sie können dabei einen etwas größeren Radius als die Kugeln 13 selbst aufweisen.
-
Man kann das Getriebe in an sich bekannter Weise derart ausführen,
daß die Sinuskurvenbahnen nur im Bereich ihrer aufsteigenden Äste kraftschlüssig
mit den Kugeln 13 verbunden sind. Sie können im Bereich ihrer Umkehrpunkte um einen
bestimmten Betrag über den Kugelradius hinaus freigearbeitet sein.
-
Weiterhin ist es möglich, die einander zugekehrten Umkehrpunkte der
Sinuskurvenbahnen abzuschneiden. Die Bearbeitung wird dadurch vereinfacht, und die
Öffnungen 18 im Antriebsrad 4 können breiter gestaltet werden. -In vielen Fällen
ist es verwünscht, eine Selbstsperrung des Ausgleichgetriebes zu erzielen. Zu diesem
Zweck sind die Abtriebskörper 9 und 10 an ihrem äußeren Umfang mit kegelstumpfförmigen
Reibflächen 19 versehen, die mit entsprechenden Reibflächen in den Schalen 5 des
Antriebsgehäuses 6 zusammenarbeiten. Durch das Drehmoment werden beide Abtriebskörper
9 und 10 infolge der Keilwirkung der Kugeln 13 in den Kurvenbahnen 14 und 15 nach
außen und damit die Reibflächen 19 fest aufeinandergepreßt. Dadurch wird eine Relativbewegung
der Abtriebskörper 9 und 10 gegen das Antriebsgehäuse 6 und damit gegeneinander
verhindert. Zwischen dem Antriebsrad 4 und einer der Schalen 5 ist zweckmäßigerweise
eine Distanzscheibe 17 zur axialen Tolerierung des Gehäuses 6 angeordnet.
-
Die Halbwellen 11 können in den Abtriebskörpern 9 und 10 gegebenenfalls
aus längs verschieblich, z. B. über eine Keilnutenführung mit Wälzkörpern, gelagert
sein. Es wäre denkbar, die Abtriebskörper 9 und 10 im Antriebsgehäuse 6 nicht über
die Halbwellen 11, sondern unmittelbar beispielsweise durch einen verlängerten Hals
zu lagern.