DE1070049B - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1070 ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG DEH ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGE S CHRI FT:

AUSGABE DER PATENTSCHRIFT:

kl. 63 c 51/08

INTERNAT. Kl. B62d 4. APRIL 1956

26. NOVEMBER 1959 12.MAI 1960

STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGKSCHRIiT 1 070 049 (FMWBH/iSe)

Die Erfindung bezieht sich auf Bremsen für ein Kraftfahrzeug, das ein Übertragungssystem aufweist, bei dem ein Differentialgetriebe zwischen einem Trieb zu den vorderen Fahrzeugrädern und zwischen einem Trieb zu den hinteren Fahrzeugrädern angeordnet ist.

Die Kraft wird vom Motor des Fahrzeuges zu den beiden genannten Trieten über das Differentialgetriebe übertragen. Ferner sieht das Übertragungssystem Mittel vor, um die Differentialwtrkung des Getriebes zu begrenzen. Ein zweites Differentialgetriebe ist zwischen den vorderen Fahrzeugrädern und ein drittes zwischen den hinteren Fahrzeugrädern angebracht. Diese Art der Übertragung gehört zu der Klasse, die manchmal als Vierradantrieb bezeichnet wird.

In dieser Beschreibung wird das zunächst genannt« Differentialgetriebe als »Zwiscbendifferential« bezeichnet und die anderen als vorderes Zwischenrad-Differential bzw. hinteres Zwischenrad-Diffenential.

Es ist bekannt, in einem Übertragungssystem einfacher Art, nämlich in einem System, das Antriebs- so wellen aufweist, die sich von einem vom Motor angetriebenen Geschwindigkeitswechselgetriebe zum vorderen und zum hinteren Zwischenrad-Differential erstrecken, der hinteren Antrkbwelle eine Bremse zuzuordnen. Bei diesem bekannten System war indessen _ag kein Zwi sehen differential zwischen den vorderen und den hinteren Antriebwellen vorgesehen. Somit hat es auch nicht die Bremsprobleme zu lösen, welche bei einem System mit einem solchen Getriebe vorkommen. Wenn ein vierrädriges Kraftfahrzeug sich mit normaler Geschwindigkeit bewegt und gebremst wird, haben die vorderen Fahrzeugräder eine größere Bremsleistung aufzunehmen als die hinteren. Im Durchschnitt nehmen die vorderen Fahrzeugräder 60% der Bremsleistung auf, während die hinteren nur 40% aufnehmen. Es wird jedoch aus Gründen der Einfachheit und Wirtschaftlichkeit angestrebt, alle Bremsen hinsichtlich Größe und Konstruktion gleichauszulegen.

Somit ist es offenbar, daß man vorteilhaft drei gleiche Bremsen verwendet, und zwar zwei dem vorderen und eine dem hinteren Antriebsystem zugeordnet. Eine solche Anordnung ist theoretisch dazu ausgelegt, 667a ^c/o als vordere Bremsleistung und 33Vs ^fl/ij als hintere Bremsleistung aufzunehmen. Dies ist ein guter Kompromiß für das praktische Verhältnis 60:40.

Gemäß der Erfindung wird eine solche Dreibremsenanordnung in ein Übertragungssystem, der genannten Art derart eingefügt, daß zwei der drei gleichen Bnemsen den. Abtriebwellen des vorderen Zwischen- J₀ rad-Differentials und eine der Antriebwelle des hinteren Zwischenrad-Differentials zugeordnet sind.

Vorzugsweise wird der Planetenkäfig des Zwischenrad-Differentials — wobei der Leistungsaufnahme-Bremse für Kraftfahrzeuge

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40 Patentiert für:

Harry Ferguson Research Limited,
Stow-on-the-Wold, Gloucestershire
(Großbritannien)

Beansprudite Priorität: Großbritannien vom 6. April 1955

Claude Hill, Kenilworth, Warwickshire (Großbritannien), ist als Erfinder genannt worden

welle des Differentials eine Bremse zugeordnet ist — über ein Getrieberad angetrieben, welches mit einem vom Zwischendifferential getriebenen Ritzel kämmt Ferner ist dem Planetenkäfig eine Bremse zugeordnet.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf das in ein Kraftfahrzeug montierte Übertragungssystem, wobei die. Zwischenrad-Differentiale horizontal geschnitten sind;

Fig. 2 zeigt einen Horizontalschnitt eines hinteren Zwischenrad-Differentials in größerem Maßstab.'

In Fig. 1 ist der Verbrennungsmotor, der die Kraftanlage des Fahrzeuges darstellt, mit der Bezugszahl 7 bezeichnet. Seiner Antriebwelie ist die Bezugszahl 8 und den getriebenen vorderen und hinteren Fahrzeugrädern sind die Bezugszahlen 9 F bzw. 9 R zugeordnet.

Das Übertragungssystem besteht aus dem in einem Gehäuse 20 untergebrachten Zwischendifferential, welches zwischen einer Antriebwelle IlF zum Antrieb der vorderen Fahrzeugräder 9 F einerseits und anderetseits einem Antriebwellenstück 11 R zum Antrieb der hinteren Fahrzeugräder 9 R angeordnet ist, und zwei Freilaufeinrichtungen (nicht dargestellt), die Mittel aufweisen, um die Differentialwirkung des Differentials zu begrenzen; das vordere Zwischenrad-Differential 13 F zur Übertragung des Antriebes zu den vorderen Fahrzeugrädern und das hintere

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Zwischenrad-Differential 13 R zur Übertragung des Antriebes zu den hinteren Fahrzeugrädern.

Das Gehäuse 20 ist auf dem Chassisrahmen des Fahrzeuges befestigt. Der Rahmen weist im wesentlichen seitliche Längsträger 21 und Querglieder 22 auf. Die Antriebswelle8 wird vom Motor, z.B. über einen hydraulischen Drehmomentenwandler, der nicht dargestellt ist, getrieben. Im Gehäuse 20 ist ein durch einen Getriebehandhebel 27 zu betätigendes Dreigang- und Rückwärtsganggetriebe untergebracht.
■ Das Antriebwellenstück 11 R ist mit einem längeren Antriebwellenstück 28 über ein Universalgelenk 29 verbund«n.

Bei normaler Fahrt im dritten Gang teilt das ZwischendifFerential das Antr,iebsdrehjnoment gleichmäßig zwischen den vorderen und den hinteren AntriebwelLen auf, und das Differential läuft in normaler Weise. Sollten jedoch die Bedingungen vom Normalfall abweiehen, so daß sich z. B. die Geschwindigkeit der vorderen Antriebwelk um ein vorbestimmtes Ausmaß vergrößert, dann wird eine weitere Vergrößerung der Relativgeschwindigkeit der vorderen Antriebwelle IIP verhindert, und die Differentialwirkung ist so lange unterbrochen, wie dies« Bedingungen fortdauern.

Die Teile des hinteren Zwischenrad-Differentials 13 R sind alle in ein Gehäuse 41'eingefügt, das vom Chassisrahmen in einer Art, die noch beschrieben werden wird, unterstützt wird. Diese Teile bestehen aus zwei koaxial angeordneten Kegelrädern, die abtreibende Sonnenräder 42 und 43 darstellen, einem Satz Kegelräder als Planetenräder 44, von denen jedes mit beiden Sonnenrädern kämmt, einem Käfig 45, der in Endlagern 46 und 47 im Gehäuse 41 läuft, einem Kegelkronrad 48, das fest mit dem Käfig 45 verbunden ist, und einem Kegel rad ritz el 49, das mit dem Rad 48 kämmt. Das Ritzel 49 wird von einer leistungsaufnehmenden Welle 50, die in Lagern 52 und 53 in einem Gehäuse· 51 läuft, getragen. Das Gehäuse 51 bildet einen Ausläufer des Gehäuses 41. Die Welle 50 ist bei 50 A über ein Universalgelenk mit dem hinteren Antriebwellenstück 28 verbunden. Die Welle 28 überträgt von dem Zwischendifferential die Leistung zu dem hinteren DifTerential 13 R. Die Abtriebwellen 54 und 55 des hinteren Differentials sind an ihren inneren Enden bei 54^4 und 55 A als Vielkeilwellen ausgebildet, die die Sonnenräder 42 und 43 tragen, so daß diese ein« beschränkte axiale Bewegung relativ zu den Sonnenrädern ausführen können. Die äußeren Enden der Wellen 54 und 55 werden in Lagerbuchsen 56 und 57 geführt, die in den Nabenausläufern 58 und 59 des Käfigs 45 angeordnet s;nd. Die äußeren Enden der Wdlen 54 und 55 weisen Verbindungen mit Halbwellen 60 auf, die ihrerseits mit den Fahrzeugrädern 9 R über Universalgelenke verbunden sind. Die Halbwellen sind Teile einer Halbachsenanordnung, die nicht dargestellt ist und die unabhängige Federaufhängungen am Chassisrahmen 21, 22 aufweist.

Der Bremse ist die allgemeine Bezugszahl 62 zugeordnet. Die Bremse ist an einer Seite des hinteren Differentials 13 R angeordnet. Das Gehäuse 41 des Differentials ist asymmetrisch ausgebildet, um es genau der Bremse anzupassen. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die der Bremse 62 zugewandte Gehäuseseite und die Lagerung 46 näher der längsverlaufenden Mittelebene der Antriebwelle 11 B gelegen als die entgegengesetzte Gehäuseseite und die Lagerung 47.

Die Bremse 62 umfaßt eine Bremsscheibe 63, die eine Nabe 64 aufweist. Diese Nabe ist auf den Nabenausläufer 58' des Käfigs 45 aufgekeilt. Ein jochähnlicher

Bremsträger 65 mit den Bremsscheiben, die mit einem. Reibungsfutter 66 ausgelegt sind, ist auf dem Gehäuse 41 angeordnet. An der Bremsenseite des Gehäuses 41 ist eine doppelte Öldichtung angeordnet, nämlich eine Dichtung 67 zwischen dem Gehäuse 41 und der Nabe 64 und eine Ringdichtung 68 zwischen der Nabe 58 und der Welle 54. An der der Bremse 62 abgewandt gelegenen Seite des Gehäuses 41 ist eine öldichtung 69 vorgesehen, und zwar zwischen dem Gehäuse 41

Jo und der Welle 55. Obgleich die Bremse 62 dem Antrieb des hinteren Differentials 13 R zugeordnet ist, ist sie somit nicht an der Antriebwelle 50 oder an irgend-, einem Teil, der sich gemeinsam mit dieser Welle dreht, angeordnet, sondern an einem Planetenkäfig 45, der eine niedrigere Geschwindigkeit aufweist und der normal mit derselben Geschwindigkeit wie die Halbwelle und die Fahrzeugräder rotiert. Da die leistungsabgebenden Wellen 54 und 55 des hinteren Differentials 13 R keine Bremsen tragen, können diese Wellen infolge der Keilwelle 5iA, 55 A sich frei axial mit den unabhängig aufgehängten Halbachsen relativ zu den Sonnenrädern 42 und 43 bewegen.

Die Sonnenräder sind gegenüber einer Axialbewegung festgelegt, da das Gehäuse 41 auf den Rahmen 21, 22 montiert ist. Da die Keilwellenstücke der Abtriebwellen 54 und 55 innerhalb des Gehäuses 41 angeordnet sind, können siegut geölt werden. Überdies können die Abtriebwellen leicht aus dem Gehäuse gezogen werden.

Die weit aneinanderliegenden Lager 46 und 47 des Planetenkäfigs 45 sorgen für eine feste Unterstützung der Bremsscheibe 63. Somit ist eine getrennte Lagerung der Bremsscheibe nicht nötig. Die vorderen Fahrzeugräder des Kraftfahrzeuges werden von einem Paar Bremsen gebremst, die ähnlich der Bremse 62 ausgebildet sind. Dies geht aus Fig'. 1 hervor, in der die zwei Bremsscheiben die Bezugszahl 70 tragen und die Bremsschuhe die Bezugszahl 71. In diesem Beispiel sind die Bremsen den Abtriebwellen 72 der vorderen Zwischenrad-Differentiale 13 F zugeordnet. Jede der Wellen treibt das angeordnete vordere Fahrzeugrad 9 F über eine Halbwelle 72^J. Beide Wellen sind bei 725 durch ein Universalgelenk miteinander verbunden. Das Differential 13 F weist als leistungsaufnehmenden Teil einen Planetengetriebekäfig 73 auf und als IeistungsabgebendenTeil zwei ähnlich koaxial angeordnete Kegelräder 74, die beide mit den Planetenrädern 75 kämmen. Der Planetenkäfig hat ein Kegelkronrad 76, das mit einem treibenden Kegelradritzel 77, welches sich an der vorderen Antriebwellelli⁷ befindet, zusammenwirkt. Das ganze Getriebe ist in ein Gehäuse 78 eingefügt, welches am Chassisrahmen 21 in einer Art, die noch beschrieben wird, unterstützt wird. Die Bremsschuhe sind in dieses · Gehäuse eingefügt.

Am vorderen Ende des Fahrzeuges sind das Gehäuse des Motors 7, das Gehäuse 20 der Getriebekombination und das Gehäuse 78 des vorderen Differentials starr untereinander verbunden und bilden eine einzige Einheit. Diese Einheit hat eine Dreipunktunterstützung am Chassisrahmen, nämlich eine einzelne hintere Unterstützung 80 zwischen dem Gehäuse 20 und dem dahinterliegenden Querglied 22 sowie zwei vordere Unterstützungen 81 zwischen dem Motor 7 und den vorderen Enden der Längsstreben 21. Diese Unterstützungen sind schematisch in Fig. 1 aufgezeigt. Sie sind in bekannter Weise ausgeführt und weisen wegen der Absorption seigenschaf ten bei Stoßbeanspruchungen vorzugsweise Gummi oder einen gleichwertigen Stoff auf.

Claims (4)

Am hinteren Ende des Fahrzeuges hat das hintere Differentialgehäuse 41 ebenfalls eine Dreipunktunterstützung am Chassisrahmen 21, 22. Das Gehäuse 41 weist einen rückwärts verlaufenden Ausleger 85 auf. Dieser Ausleger ist horizontal schwenkbar am hinteren Querglied 22 angelenkt. Die Gelenkverbindung weist eine Gummibuchse 86 auf, die von einem Bolzen 87 durchdrungen wird. Dieser Bolzen befestigt den Ausleger an Vor Sprüngen 88 des Gliedes 22.'Das vordere Ende des Gehäuses 41 hat'rine Ausnehmung 89, in die eine unterstützende Querplatte 90 eingepaßt ist. Diese Querplatte hat Gummiaufhängungen 91 an ihren entgegengesetzten Enden an den Längsstreben 21. Diese Aufhängungen 91 können eine bekannte Ausführung darstellen. Sie sind in Fig. 1 nur schematisch aufgezeigt. Bei einer Bremsung des Fahrzeuges übt die einzige Bremse 62 am hinteren Ende ein Bremsdrehmoment auf den beiden hinteren F'ahrzeugrädern gemäß der Verteilung durch das hintere Zwischenrad-Differential ao 13 7? aus. Überdies wird das von der Vorderseite des Fahrzeuges zur Hinterseite übertragene Bremsmoment durch die hinteren Differentiale aufgeteilt. Es ist erkennbar, daß bei einem Bremsen eines vorwärts fahrenden Fahrzeuges ein viel größeres Verhältnis an Bremskraft an den vorderen Rädern erreicht wird als an den hinteren Fahrzeugrädern. Die Verhältnisse liegen überschlagsweise im Verhältnis 60: 40. Die Anordnung von drei ähnlichen Bremsen, und zwar zwei am vorderen und eine am hinteren Teil des Fahrzeuges, Stellt einen vorteilhaften Weg dar, das Bremsdrehmoment zwischen den vorderen und den hinteren Fahrzeugrädern aufzuteilen. Das Dreibremsensystem stellt eine Vereinfachung der Auslegung sowie eine Gewichts- und Kostenreduktion im Vergleich zu dem gewohnlichen Vierbremsensystem dar. Da die drei Bremsen ähnlich ausgebildet sind, ist eine Vereinheitlichung mit zwangläufiger weiterer Reduktion der Produktionskosten möglich. ,Patentansprüche:

1. Bremsenanordnung für ein Kraftfahrzeug, bei dem die Kraft von der Antriebseinrichtung über ein Zwischendifferential zu einem vorderen und einem hinteren Zwischenrad-Differential geleitet wird, gekennzeichnet durch drei gleiche Bremsen, von denen zwei den Abtriebwellen des vorderen ZwLschenrad-Differentials und eine der Antriebweile des hinteren Zwischenrad-Differentials zugeordnet sind.

2. Bremsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (62) dem über ein Getrieberad (48) angetriebenen Planetenkäfig (45) des Zwischenrad-Difrerentials (13 R) zugeordnet ist.

3. Bremsenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (62) eine rotierende Scheibe (63), die mit dem Planetenkäfig (45) verbunden ist, und Bremsschuhe (65 und 66) aufweist, die sich über das Gehäuse des Zwischenrad-Differentials (41) auf den Chassisrahmen (21, 22) des Fahrzeuges abstützen.

4. Bremsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Differentialabtriebwellen (72) zugeordneten Bremsen rotierende, mit den genannten Wellen verbundene Scheiben (70) und Bremsschuhe (71) aufweisen, die sich über das Differentialgehäuse (78) auf den Chassisrahmen (21, 22) abstützen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 518996;
USA.-Patentschrift Nr. 2 415 758.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 650/316 11.59 (DOS S06/28O 5.60)