DE1075963B

DE1075963B - Compensation hub for twin wheels of motor vehicles and motor vehicle trailers

Info

Publication number: DE1075963B
Application number: DEB30070A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolfgang Sautter; Friedrich Wilhelm Stelz
Original assignee: Bergische Achsen Kotz Soehne
Current assignee: Bergische Achsen Kotz Soehne
Priority date: 1954-03-08
Filing date: 1954-03-08
Publication date: 1960-02-18

Description

Ausgleichsnabe bei Zwillingsrädern von Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeuganhängern Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausgleichsnabe bei Zwillingsrädern von Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeuganhängern.Compensation hub for twin wheels of motor vehicles and motor vehicle trailers The invention relates to a compensating hub for twin wheels of motor vehicles and motor vehicle trailers.

Es ist bekannt, bei Zwillingsrädern von Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeuganhängern das innere Laufrad mit einer Bremse auszurüsten und durch eine Kupplung auch das äußere Rad über das innere Rad abbremsen zu lassen. Als Kupplung zwischen dem inneren und dem äußeren Rad werden dabei entweder Reibungskupplungen, Stiftkupplungen oder Kegelrollenkupplungen angewandt. Stiftkupplungen werden im allgemeinen durch Öldruck betätigt, Reibungskupplungen jedoch auch durch den Axialschub einer Klauenkupplung mit abgeschrägten Zähnen, deren Hälften durch das Bremsmoment oder durch eine von außen aufgebrachte Kraft, einen Seilzug od. dgl. in Drehrichtung gegeneinander verstellt werden. Es ist dabei auch bekannt, die Bremstrommel sowie das innere und das äußere Laufrad gegeneinander drehbeweglich zu lagern.It is known in the twin wheels of motor vehicles and motor vehicle trailers to equip the inner wheel with a brake and also that with a clutch brake the outer wheel via the inner wheel. As a coupling between the inner and the outer wheel are either friction clutches, pin clutches or Tapered roller clutches applied. Pin couplings are generally operated by oil pressure actuated, but friction clutches are also actuated by the axial thrust of a claw clutch with beveled teeth, the halves of which by the braking torque or by one of externally applied force, a cable pull or the like. Adjusted against each other in the direction of rotation will. It is also known to have the brake drum as well as the inner and outer To store impeller against each other rotatably.

Bei diesen bekannten Radkupplungen wird es jedoch mitunter als nachteilig empfunden, daß - je nach Art der verwendeten Kupplung zwischen den Rädern - entweder nur das volle Bremsmoment (bei Stiftkupplungen) oder nur ein durch die Abmessungen einer Reibungskupplung von vornherein begrenztes Bremsmoment auf das Außenrad übertragen werden kann.In these known wheel clutches, however, it is sometimes disadvantageous felt that - depending on the type of coupling used between the wheels - either only the full braking torque (with pin couplings) or only one due to the dimensions a friction clutch transmitted from the outset limited braking torque to the outer wheel can be.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplung zu schaffen, die diesen Nachteil vermeidet.The object of the invention is to provide a clutch that this Avoids disadvantage.

Die Erfindung besteht darin, daß eine Reibungskupplung mit einer formschlüssigen Kupplung zwischen dem inneren und dem äußeren Laufrad vereinigt ist,. die gemeinsam durch Stifte und einen Kupplungsring betätigt werden, . wobei die Reibungskupplung mittels Federn mit dem Kupplungsring verbunden ist und die formschlüssige Kupplung fest an dem Kupplungsring angebracht ist.The invention consists in that a friction clutch with a form-fitting Coupling is combined between the inner and outer impellers. the common operated by pins and a coupling ring,. being the friction clutch is connected to the coupling ring by means of springs and the positive coupling is firmly attached to the coupling ring.

Diese beiden so vereinigten Kupplungen wirken mit einer die Bremstrommel und das innere Laufrad miteinander verbindenden Klauenkupplung mit abgeschrägten Zähnen derart zusammen, daß die Reibungskupplung und die formschlüssige Kupplung durch das beim Abbremsen der Bremstrommel zwischen letzterer und dem inneren Laufrad auftretende Drehmoment, das durch die Klauenkupplung mit abgeschrägten Zähnen in einen Axialschub umgesetzt wird, nacheinander eingerückt werden. Dadurch werden das Innenrad und die Bremstrommel einerseits sowie das Außenrad andererseits mit wachsendem Bremsmoment zunächst reibungskraftschlüssig und dann formschlüssig miteinander verbunden.These two clutches combined in this way work with one, the brake drum and the inner impeller interconnecting dog clutch with beveled Teeth together in such a way that the friction clutch and the positive coupling by braking the brake drum between the latter and the inner wheel occurring torque, which is caused by the claw coupling with beveled teeth in an axial thrust is implemented, are engaged one after the other. This will be the inner wheel and the brake drum on the one hand and the outer wheel on the other increasing braking torque initially frictionally and then positively with each other tied together.

Mit einem derart aufgebauten Ausgleichsnabenmechanismus wird erreicht, daß die Bremsung des äußeren Rades in einem bestimmten, durch den konstruktiven Aufbau nach der Erfindung bedingten Abhängigkeitsverhältnis -zur -Bremsung des inneren Rades steht. Die Reibungskupplung und -die axiale Schubwirkung der Klauenkupplung können konstruktiv verschieden ausgelegt -werden, so daß folgende Wirkungen erzielt werden: 1. Die Reibungskupplung wird so- bemessen, daß beim schwachen Bremsen nur ein_ geringer Teil des gesamten Bremsdrehmomentes vom Außenrad übernommen .wird. Hierdurch wird gewährleistet, daß eine Relativbewegung der Räder zueinander auch während des Bremsvorganges möglich ist. _ Erst bei stärkerem Bremsen tritt dann die formschlüssige Kupplung in Tätigkeit, und es wird eine starre Verbindung zwischen .den Rädern geschaffen, so daß keine Relativbewegung zwischen ihnen mehr stattfinden kann. Hierdurch kann das- volle Bremsmoment auch auf das Außenrad übertragen werden. Für den Moment des Einrastens der formschlüssigen- Kupplung ist von besonderer Bedeutung, daß vorher durch die Reibungskupplung bis zu einem gewissen Grad eine Synchronisation der Laufgeschwindigkeit beider Räder erzielt wurde, so daß ein verhältnismäßig weiches Einrasten gewährleistet wird.With a compensating hub mechanism constructed in this way it is achieved that the braking of the outer wheel in a certain, by the constructive Structure according to the invention conditional dependency ratio -zur -Braking the inner Wheel stands. The friction clutch and the axial thrust effect of the dog clutch can be designed in different ways, so that the following effects are achieved be: 1. The friction clutch is dimensioned in such a way that with weak braking only A small part of the total braking torque is taken over by the outer wheel. This ensures that there is also a relative movement of the wheels to one another is possible during the braking process. _ Only when you brake harder does it kick the positive coupling in action and there will be a rigid connection between .Created the wheels so that there is no longer any relative movement between them can. This means that the full braking torque can also be transferred to the outer wheel. For the moment when the form-fit coupling engages, it is of particular importance that previously through the friction clutch to a certain extent a synchronization the running speed of both wheels was achieved, so that a relatively soft Snapping is guaranteed.

2. Die Reibungskupplung wird so bemessen, daß sie in der Lage ist, das ganze Bremsdrehmoment auf das Außenrad zu übertragen, wobei bis zu einem gewissen Grad Relativbewegungen der Räder während des Bremsens weiterhin möglich sind. Die formschlüssige Kupplung tritt nur bei äußerst starkem Bremsen in Tätigkeit, so däß eine Relativbewegung zwischen den Rädern nicht mehr stattfinden kann und das volle Bremsmoment mit Sicherheit auch auf das Außenrad übertragen werden kann.2. The friction clutch is dimensioned so that it is able to to transfer all of the braking torque to the outer wheel, up to a certain point Degree of relative movements of the wheels during braking are still possible. the Positive coupling only comes into operation when the brakes are extremely hard, so that a relative movement between the wheels can no longer take place and the full braking torque can also be safely transferred to the outer wheel.

3. Die Reibungskupplung kann so ausgelegt werden, daß sie bei schwachem Bremsen bereits eine annähernde Synchronisation der Laufräder herbeiführt und schon bei verhältnismäßig geringem Bremsmoment die formschlüssige Kupplung eingerückt wird, wodurch sofort das volle Bremsmoment auch auf das Außenrad übertragen werden kann. Hier wirkt die Reibungskupplung im wesentlichen als Synchronisationsmittel, damit ein weiches Einkuppeln der formschlüssigen Kupplung gewährleistet ist.3. The friction clutch can be designed so that it is weak Braking already brings about an approximate synchronization of the wheels and already the positive-locking clutch is engaged when the braking torque is relatively low which means that the full braking torque is immediately transferred to the outer wheel can. Here the friction clutch essentially acts as a synchronization means, so that a soft coupling of the positive coupling is guaranteed.

Bei Beendigung des Bremsvorganges wird die durch die radiale Beanspruchung der Klauenkupplung hervorgerufene Axialbewegung mittels Federn rückgängig gemacht, so daß die formschlüssige Kupplung und die Reibungskupplung zwischen dem inneren und dem äußeren Rad gelöst werden.At the end of the braking process, this is due to the radial stress the axial movement caused by the claw coupling is reversed by means of springs, so that the positive coupling and the friction coupling between the inner and the outer wheel.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausgleichsnabe und Fig. 2 in einer Abwicklung die Gestalt der Klauenzähne.The invention is explained in the drawing using an exemplary embodiment. 1 shows a longitudinal section through a compensating hub and FIG. 2 in one Developing the shape of the claw teeth.

Auf der Achse bzw. dem Achsschenkel 1 sind die Nabe 2 des äußeren Laufrades und die Nabe 3 des inneren Laufrades gelagert. Auf der Nabe 3 des inneren Laufrades ist die Nabe 6 der Bremstrommel 4 drehbar, jedoch axial unverschiebbar angeordnet. Die Bremstrommel 4 ist am Flansch 5 der Nabe 6 befestigt. Auf der Nabe 6 ist ein Klauenkranz mit Zähnen 13 fest angeordnet. Die Gegenzähne 12 befinden sich auf einem Kupplungsring 10, welcher axial verschiebbar, jedoch gegenüber der Nabe 3 undrehbar auf Stiften 8 gelagert ist, welche auf der Nabe 3 des inneren Laufrades angeordnet sind. Mittels Federn 14, welche axial angeordnet sind und sich gegen den Flansch 17 der Nabe 3 des Innenrades abstützen, werden der Kupplungsring 10 bzw. die Zähne 12 mit den Zähnen 13 in Eingriff gehalten. Fig. 2 zeigt eine Abwieklung dieser Klauenzähne 12 und 13. Die Flanken der Zähne sind stark abgeschrägt, und die Zähne haben gegeneinander etwas seitliches Spiel. Wird die Bremstrommel 4 abgebremst, so wird das Bremsdrehmoment über die Zähne 13 und 12 auf den Kupplungsiing 10 übertragen, welcher es über die Stifte 8 auf die Nabe 3 des inneren Laufrades überträgt, von wo es über den Flansch 17, das Scheibenrad 18 und die Felge 19 auf das innere Laufrad übertragen wird. Die Zähne 12 und 13 gleiten infolge des tangential wirkenden Bremskraftangriffs und der abgeschrägten Zahnflanken aufeinander. Dadurch tritt eine axial gerichtete Verschiebungkomponente P auf, so daß die Zähne 12 mit dem Kupplungsring 10 axial in Richtung des Außenrades verschoben werden. Diese axiale Verschiebung wird über Stifte 11 auf einen Kupplungsring 9 übertragen. Die Stifte 11 sind im Flansch 17 axial verschiebbar gelagert. Am Kupplungsring 9 sind axial gerichtete Kupplungsstifte 20 fest angebracht, auf -denen das Reibungskupplungselement 15, das in diesem Fall als Konus ausgeführt ist, in axialer Richtung beweglich, jedoch gegenüber der Radnabe 3 undrehbar geführt wird. Auf der Nabe 2 des äußeren Laufrades ist ein Flanschring mit dem festen Gegenelement 16 der Reibungskupplung fest angebracht, und es sind Aussparungen 21 eingelassen, die beim Einkuppeln die- Kupplungsstifte 20 aufnehmen. Beim Betätigen der Bremsen wird das Bremsdrehmoment über die Zähne 13 und 12 auf das Innenrad in der beschriebenen Weise übertragen. Durch die axiale Verschiebung des Kupplungsringes 10 - infolge der axialen Verschiebung der Kupplungszähne 12 - wird das Einkuppeln der Reibungskupplung 15,16 über die Stifte 11, den Kupplungsring 9 und die Federn 7 bewirkt, wodurch das Bremsmoment auf die Nabe 2 und von hier über den Flansch 17', den Zwischenring 22 und die nicht mehr gezeichnete Felge auf das Außenrad übertragen wird. Beim Verstärken der Bremswirkung tritt eine entsprechend größere axiale Verschiebung des Kupplungsringes 10 und damit des Kupplungsringes 9 ein, wodurch einerseits die Reibungskupplung 15, 16 über die Federn 7 stärker angepreßt wird und schließlich die Kupplungsstifte 20 in die Aussparungen 21 eingerückt werden. Hierdurch wird eine starre Verbindung der Nabe 3 des inneren Rades mit der Nabe 2 des äußeren Rades erreicht, so daß das volle Bremsmoment übertragen werden kann. Beim Lösen der Bremse läßt der Axialschub, P der Zähne 12 und 13 nach, und die Federn 14 drücken den Kupplungsring 10 in seine Anfangslage zurück, wodurch erst die formschlüssige Kupplung 20, 21 und danach die Reibungskupplung 15, 16 gelöst werden.The hub 2 of the outer impeller and the hub 3 of the inner impeller are mounted on the axle or the stub axle 1. On the hub 3 of the inner wheel, the hub 6 of the brake drum 4 is rotatably, but axially immovable. The brake drum 4 is attached to the flange 5 of the hub 6. A claw ring with teeth 13 is fixedly arranged on the hub 6. The counter teeth 12 are located on a coupling ring 10, which is axially displaceable, but non-rotatably mounted on pins 8 with respect to the hub 3, which are arranged on the hub 3 of the inner impeller. The coupling ring 10 or the teeth 12 are kept in engagement with the teeth 13 by means of springs 14, which are arranged axially and are supported against the flange 17 of the hub 3 of the inner wheel. Fig. 2 shows a scallop of these claw teeth 12 and 13. The flanks of the teeth are strongly beveled, and the teeth have a little lateral play against each other. If the brake drum 4 is braked, the braking torque is transmitted via the teeth 13 and 12 to the clutch 10, which transmits it via the pins 8 to the hub 3 of the inner wheel, from where it is via the flange 17, the disc wheel 18 and the Rim 19 is transferred to the inner wheel. The teeth 12 and 13 slide on one another as a result of the tangential braking force application and the beveled tooth flanks. As a result, an axially directed displacement component P occurs, so that the teeth 12 with the coupling ring 10 are displaced axially in the direction of the outer wheel. This axial displacement is transmitted to a coupling ring 9 via pins 11. The pins 11 are mounted in the flange 17 so as to be axially displaceable. Axially directed coupling pins 20 are fixedly attached to the coupling ring 9 , on which the friction coupling element 15, which in this case is designed as a cone, can be moved in the axial direction, but is guided non-rotatably with respect to the wheel hub 3. On the hub 2 of the outer impeller, a flange ring with the fixed counter-element 16 of the friction clutch is firmly attached, and recesses 21 are made which receive the coupling pins 20 when coupling. When the brakes are applied, the braking torque is transmitted to the inner wheel via teeth 13 and 12 in the manner described. Due to the axial displacement of the coupling ring 10 - as a result of the axial displacement of the coupling teeth 12 - the coupling of the friction clutch 15, 16 is effected via the pins 11, the coupling ring 9 and the springs 7, whereby the braking torque is applied to the hub 2 and from here via the Flange 17 ', the intermediate ring 22 and the rim, which is no longer shown, is transferred to the outer wheel. When the braking effect is increased, a correspondingly greater axial displacement of the coupling ring 10 and thus of the coupling ring 9 occurs, whereby on the one hand the friction clutch 15, 16 is pressed more strongly by the springs 7 and finally the coupling pins 20 are engaged in the recesses 21. This creates a rigid connection between the hub 3 of the inner wheel and the hub 2 of the outer wheel, so that the full braking torque can be transmitted. When the brake is released, the axial thrust P of the teeth 12 and 13 decreases, and the springs 14 push the coupling ring 10 back into its initial position, whereby the positive coupling 20, 21 and then the friction coupling 15, 16 are released.

Die Ansprüche 2 und 3 sind echte Unteransprüche, die nur im Zusammenhang mit Anspruch 1 gelten.Claims 2 and 3 are real subclaims that are only related with claim 1 apply.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Compensating near twin wheels of motor vehicles and motor vehicle trailers with a common. Brake drum, in which the brake drum as well as the inner and outer running wheels are rotatably mounted relative to one another and in which the inner and outer running wheels are coupled to one another when the brake drum is braked by the axial thrust of a claw clutch with beveled teeth, characterized by the combination of a friction clutch (15 , 16) with a positive coupling (20, 21) between the inner and outer impellers, which are actuated jointly by pins (11) and a coupling ring (9), the friction coupling (15, 16) by means of springs (7) the coupling ring (9) is connected and the positive coupling (20, 21) is firmly attached to the coupling ring (9). 2 .. compensating hub according to claim 1, - characterized in that the friction clutch is designed as a cone clutch. 3. Compensation hub after. Claim 1, characterized in that the positive coupling is designed as a pin coupling. 4. Compensating hub according to claim 1, characterized in that the arrangement is made such that initially during axial displacement of the coupling ring (9) by means of the springs. (7) the friction clutch (15, 16) is actuated and that with further displacement of the clutch ring (9) the positive clutch (2ü, 21) is engaged. In. Documents considered: USA.-Patent-No. 1975 206; 2 132 029, 2 260 828, 2 338 393, 2 38'1 857, 2 '525 512.