DE1132806B

DE1132806B - Spur gears for motor vehicles

Info

Publication number: DE1132806B
Application number: DES61710A
Authority: DE
Inventors: Jean-Rene Dufour
Original assignee: JEAN RENE DUFOUR; MACH AGRICOLES ROTATIVES SIMAR
Current assignee: JEAN RENE DUFOUR; MACH AGRICOLES ROTATIVES SIMAR
Priority date: 1959-01-31
Filing date: 1959-02-10
Publication date: 1962-07-05

Description

Stirnräderausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein sperrbares Stirnräderausgleichgetriebe, insbesondere für landwirtschaftlich genutzte Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem mit einer Hülse verbundenen, auf einer Achswelle gelagerten Achswellenstirnrad, das mit den Ausgleichstirnrändern im Eingriff steht und axial auf der Achswelle in eine Ausgleichstellung, eine Sperrstellung, eine Leerlaufstellung sowie eine je eine der Achswellen antreibende Stellung verschiebbar ist, wobei das axial verschiebbare Achswellenstirnrad mittels Verzahnungen mit der Achswelle oder mit dem Ausgleichgetriebegeh äuse verbindbar ist.Spur gears for motor vehicles The invention relates a lockable spur gears, especially for agricultural use Used motor vehicles, consisting of a connected to a sleeve, on a Axle shaft mounted axle shaft spur gear that meshes with the compensating front edges stands and axially on the axle shaft in a compensation position, a locking position, an idle position and a position driving one of the axle shafts can be displaced is, wherein the axially displaceable side spur gear by means of teeth with the Axle shaft or with the differential gear housing is connectable.

Mit bekannten Ausgleichgetrieben lassen sich zwar ebenfalls die verschiedenen erforderlichen Betriebszustände des Ausgleichs herbeiführen, doch bedarf es dazu wesentlich umständlicherer Mittel und Maßnahmen. So ist beispielsweise bei einer Bauart zum Funktionieren eine Vielzahl von Klauenkupplungen erforderlich, durch die diese Anordnung teuer und kompliziert wird. Auch bekannte Reibradausgleichcetriebe weisen einen komplizierten und teuren Aufbau auf.With known differential gears, the various bring about the necessary operating conditions of the compensation, but it is necessary to do so much more cumbersome means and measures. For example, with one Type of construction required a large number of dog clutches to function which makes this arrangement expensive and complicated. Also well-known friction wheel balancing gears have a complicated and expensive structure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, .die auf-C, Mängel zu beseitigen, und sie besteht bei einem Stirnräderausgleichgetriebe der eingangs .genannten Art darin, daß das axial verschiebbare, mit einer Hülse verbundene Achswellenstirnrad, das in der Ausgleichstellung mit den Ausgleichstirnrädern im Eingriff steht, mittels einer mit der Verzahnung der Ausgleichstirnräder im Eingriff befindlichen Verzahnung in eine Verzahnung des Ausgleichgetriebe-`chäuses einschiebbar ist. Dadurch entfallen eigene @lerzähnungen zum Verbinden des Achswellenstirnrades mit dem Ausgleichgetriebegehäuse.The invention is based on the task of eliminating the deficiencies on-C, and it consists in a spur gear differential of the type mentioned at the beginning in that the axially displaceable, side spur gear connected to a sleeve, which is in the compensation position with the differential spur gears in engagement, by means of a toothing in engagement with the toothing of the differential spur gears can be pushed into a toothing of the differential gear housing. This is not necessary Own @ lerzähnungen for connecting the side shaft spur gear with the differential gear housing.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann :das Stirnräderausgleichgetriebe vorzugsweise so ausge-::tattet sein, daß die an der Hülse befindliche @erzahnung in zwei an der Achswelle im Abstand voneinander angeordnete Verzahnungen einschiebbar ist und zwischen den Verzahnungen an der Achswelle mehrere das Achswellenstirnrad von der Achswelle trennende Stellungen einnehmen kann.In a further embodiment of the invention: the spur gear differential preferably be equipped in such a way that the teeth on the sleeve can be inserted into two toothings arranged at a distance from one another on the axle shaft is and between the teeth on the axle shaft several the side spur gear can assume separating positions from the axle shaft.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch die Radachsen eines Stirnräderausgleichgetriebes und Fig. 2 bis 5 Schnitte durch eine Einzelheit, die, in vergrößertem Maßätabe, in vier unterschiedlichen Stellungen des Schaltorgans des Stirnräderausg@eichgetriebes dargestellt ist.In the drawings, an embodiment of the invention is shown. It shows Fig. 1 a section through the wheel axles of a spur gear differential and FIGS. 2 to 5 are sections through a detail which, on an enlarged scale, in four different positions of the switching element of the spur gears is shown.

Das in Fig. 1 dargestellte Stiruräderaus.gleichgetriebe ist in einem Achsgehäuse angeordnet, das aus einem Mittenabschnitt 1 und aus zwei Achsrohren 2 und 3, in denen die beiden Achswellen 4 und 5 drehbar angeordnet sind, gebildet wird. Die mit 6 bezeichnete Antriebswelle treibt über eine Schnecke 7 eine Zahnkranz 8° an, der über eine Klauenkupplung 9 das aus den durch Bolzen 12 vercinigten Teilen 10 und 11 gebildete Ausgleichgetriebegehäuse antreibt.1 is arranged in an axle housing which is formed from a central section 1 and from two axle tubes 2 and 3 in which the two axle shafts 4 and 5 are rotatably arranged. The drive shaft denoted by 6 drives a toothed ring 8 ° via a worm 7 , which drives the differential gear housing formed from the parts 10 and 11 connected by bolts 12 via a claw coupling 9.

Das Ausgleichgetriebe hat zylindrische Ausgleichstirnräder. Es enthält mit einer Verzahnung 15a eines Achswellenstirnrades 15 im Eingriff stehende Ausgleichstirnräder 13, von denen in der Zeichnung nur ein auf einer Welle 14 angeordnetes dargestellt ist, sowie mit einem Achswellenstimrad 17 im Eingriff stehende Ausgleichstirnräder 16, von denen auch nur eines dargestellt ist. Jedes der Ausgleichsrtirnräder 13 steht mit einem der Ausgleichstimräder 16 im Eingriff.The differential gear has cylindrical differential spur gears. It contains with a toothing 15a of a Achswellenstirnrades 15 engaged standing compensating spur gears 13, of which in the drawing only one is arranged on a shaft 14 is shown, as well as with a Achswellenstimrad 17 are in engagement with compensating spur gears 16, of which only one is shown. Each of the pinion gears 13 meshes with one of the pinion gears 16.

Das Achswellenstimrad 17 ist ortsfest mittels einer Keilverzahnung 5 a der Achswelle 5 befestigt, mit der es auf die Weise drehfest verbunden ist, während das Achswellenstirnrad 15 mit einer verschiebbar auf der Achswelle 4 angeordneten Hülse verbunden ist. Diese Hülse weist an ihrem der Aehswellenstiruradverzahnung 15a entgegengesetzten Ende eine Innenverzahnung 15 b auf, die dazu dient, mit der einen oder anderen der beiden Verzahnungen 4 a und 4 b der Achswelle 4 in Eingriff gebracht zu werden. Der Teil 11 des Ausgleichgetriebegehäuses 10, 11 weist eine Innenverzahnung 11a auf, mit der die Verzahnung 15a des Achswellenstirnrades in gewissen axialen Stellungen in Eingriff gebracht wird. Schließlich weist die Hülse zur Steuerung ihrer axialen Verschiebungen eine Außenverzahnung 15 c auf, mit der ein vom Achsrohr 2 getragenes Zahnsegment 18 zusammenwirkt, dessen Schwenkachse 19 mit einem nicht dargestellten Steuerhebel fest verbunden ist. Ein Einrastmocha,nismus 20 wirkt mit einer Reihe von in dem Zahnsagment 18 vorgesehenen Vertiefungen 21 zusammen zum Bewirken der Stabilität der verschiedenen axialen Stellungen der Hülse.The Achswellenstimrad 17 is fixed in place by means of a spline 5 a of the axle shaft 5 , with which it is connected in a rotationally fixed manner, while the Achswellenstimrad 15 is connected to a sleeve arranged displaceably on the axle shaft 4. This sleeve has at its end the Aehswellenstiruradverzahnung 15a opposite inner teeth 15 b, which is used with one or the other of the two teeth 4 a and 4 b of the axle shaft 4 is engaged to be brought. The part 11 of the differential gear housing 10, 11 has an internal toothing 11a with which the toothing 15a of the side spur gear is brought into engagement in certain axial positions. Finally, to control its axial displacements, the sleeve has an external toothing 15c, with which a toothed segment 18 carried by the axle tube 2 interacts, the pivot axis 19 of which is firmly connected to a control lever, not shown. A Einrastmocha, nismus 20 cooperates with a series of recesses 21 provided in the tooth fragment 18 to effect the stability of the various axial positions of the sleeve.

Das dargestellte Stirnräderausgleichgetriebe arbeitet in folgender Weise: Wenn die mit dem Achswellenstirnrad 15 verbundene Hülse die in Fig.1 dargestellte axiale Lage einnimmt, in der sich das Achswellenstirnrad 15 mit den Ausgleichstirnrädem 13 im Eingriff befindet, und die Verzahnung 15 b in die Verzahnung 4 a der Achswelle 4 eingreift, arbeitet das Ausgleichgetriebe normal, wobei -die beiden Achswellen 4 und 5 beide angetrieben werden, jedoch mit Drehzahlen, die, sofern es die Fahrbedingungen des Fahrzeuges erfordern, unterschiedlich sein können.The illustrated spur gear works in the following way: When the sleeve connected to the axle spur gear 15 assumes the axial position shown in Figure 1, in which the axle spur gear 15 is in engagement with the differential spur gears 13, and the toothing 15 b into the toothing 4 a the axle shaft 4 engages, the differential works normally, the two axle shafts 4 and 5 are both driven, but at speeds which, if required by the driving conditions of the vehicle, can be different.

Wenn das Achswellenstirnradnach der Zeichnung so nach links verschoben wird, daß seine Verzahnung 15 a gleichzeitig mit den Ausgleichstirnrädern 13 und mit der Innenverzahnung 11a des Ausgleichgetriebegehäuses im Eingriff steht, während ihre Verzahnung 15 b noch immer in die Verzahnung 4 a der Achswelle 4 eingreift (Stellung nach Fig. 2), ist das Ausgleichgetriebe gesperrt. Die Aus:gleichstirnräder können sich nicht mehr um sich selbst drehen; sie bilden mit dem Ausgleichgetriebegehäuse und mit den Achswellenstirnrädern 15 und 17 ein Ganzes. Die beiden Achswellen werden auf diese Weise mit der gleichen Drehzahl wie der Zahnkranz 8 gemeinsam arge- , trieben.If the Achswellenstirnrad nach the drawing is shifted so to the left that its teeth 15 a is at the same time with the differential gears 13 and with the internal teeth 11a of the differential gear housing in engagement, while their teeth 15 b still engages in the teeth 4 a of the axle shaft 4 (position according to Fig. 2), the differential is locked. The compensation: spur gears can no longer turn around themselves; they form a whole with the differential gear housing and with the axle shaft spur gears 15 and 17. In this way, the two axle shafts are driven together at the same speed as the ring gear 8.

Wenn das Achswellenstirnrad 15 die in Fig. 3 gezeigte Stellung einnimmt, in der die Verzahnung 15 a des Achswellenstirnrade-s immer noch in die Innenverzahnung 11a des Ausgleichgetriebegehäuses und , in die Ausgleichstirnräder 13, wie in der Stellung nach Fig. 2, eingreift, in der aber die Innenverzahnung 15 b mit der Verzahnung 4 a der Achswelle 4 außer Eingriff ist, ist das Achswellenstirnrad 15 auf dieser so frei drehbar, daß nur die Achswelle S über die gesperrten und mit dem Ausgleichgetriebegehäuse ein Ganzes bildenden Ausgleiahstirnräder 13 und 16 angetrieben wird.When the Achswellenstirnrad 15 assumes the position shown in Fig. 3, in which the teeth 15 a of the still Achswellenstirnrade s-in the internal teeth 11a of the differential gear housing and, in the compensating spur gears 13, as in the position according to Fig. 2, engages, But in which the internal toothing 15 b is disengaged from the toothing 4 a of the axle shaft 4 , the axle shaft spur gear 15 is freely rotatable on this so that only the axle shaft S is driven via the locked gear spur gears 13 and 16, which form a whole with the differential gear housing .

Wenn das Achswellenstirnrad 15 noch weiter nach links verschoben wird, so däß es die in Fig.4 gezeigte Stellung einnimmt, in der seine Verzahnung 15 b sich immer noch zwischen den Verzahnungen 4a und 4 b der Achswelle 4 befindet, in der aber die. Aehswellenstirnradverzahnung 15a nur noch in die Innenverzahnung 11 a des Ausgleichgetriebegehäuses 10, 11 eingreift, werden die Ausgleichstirnräder freigegeben, und keine der beiden Achswellen 4 und 5 wird angetrieben. In dieser Stellung ist tatsächlich einerseits das Achswellenstirnrad 15 gegenüber der Achswelle 4 frei drehbar, und andererseits sind die Ausgleichstirnräder frei, so daß die Ausgleichstirnräder 16 auf dem Achswellenstirnrad laufen, ohne die Achswelle 5 anzutreiben. Wenn schließlich das Achswellenstirnrad 15 seine äußerste linke Stellung einnimmt, in der seine Innenverzahnung 15b sich mit der Verzahnung 4 b der Achswelle 4 im Eingriff befindet, während ihre Achswellenstirnrädverza:hnung 15ä immer noch in die Innenverzahnung 11a des Ausgleich:getriebegehäuses eingreift, wird nur die Achswelle 4 angetrieben, indem sie drehfest mit dem Ausgleichgetriebegehäuse 10, 11 und folglich mit dem Zahnkranz 8 verbunden ist. während die Achswelle 5 unter den gleichen Bedingungen außer Eingriff ist, wie bei der vorhergehenden Stellung des Achswellenstirnrades 15.When the Achswellenstirnrad 15 is moved even further to the left, so it däß the position shown in Figure 4 assumes, in which its toothing 15 b still located between the teeth 4a and 4b is the axle shaft 4, but in which the. Aehswellenstirnradverzahnung 15a engages only with the internal teeth 11a of the differential case 10, 11, the compensating spur gears are released, and none of the two axle shafts 4 and 5 is driven. In this position, on the one hand, the side spur gear 15 is freely rotatable with respect to the axle shaft 4 and, on the other hand, the differential spur gears are free so that the differential spur gears 16 run on the side spur gear without driving the axle shaft 5. Finally, if the Achswellenstirnrad 15 is in its leftmost position in which its inner teeth 15b with the toothing 4 b of the axle shaft 4 is engaged, while their Achswellenstirnrädverza: hnung 15 still like in the internal teeth 11a of the balance: the gear housing engages only the axle shaft 4 is driven by being non-rotatably connected to the differential gear housing 10, 11 and consequently to the ring gear 8. while the axle shaft 5 is disengaged under the same conditions as in the previous position of the axle shaft spur gear 15.

Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, ermöglicht das Stirnräderausgleichgetriebe nach der Erfindung durch Mittel von großer Einfachheit das Erzielen von fünf verschiedenen Funktionen, für die in den bisher bekannten Bauarten von Differentialgetrieben zum .gleichen Ergebnis die Kombination verschiedener Vorrichtungen, wie z. B. einer Differentialsperrvorrichtung, einer Kupplung für den Antriebsmotor, die das Erzielen einer Leerlaufstellung gestattet, von Entsperrungsvorrichtungen für die einzelnen Räder usw., notwendig wären, die vielteurer und sperriger sind.As can be seen from the above, the spur gear compensating gear enables according to the invention, by means of great simplicity, the achievement of five different Functions for which in the previously known types of differential gears for .The same result the combination of different devices, such. B. one Differential lock device, a clutch for the drive motor, the achievement an idle position allows unlocking devices for the individual Wheels, etc., would be necessary, which are much more expensive and bulky.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Lockable spur gear, in particular for agricultural vehicles, consisting of a spur gear connected to a sleeve, mounted on an axle shaft, which meshes with the spur gears and axially on the axle shaft in a compensation position, a locked position, an idle position and a one position driving the axle shafts can be displaced, the axially displaceable Achswellenstimrad being connectable to the axle shaft or to the differential gear housing by means of toothing, characterized in that the axially displaceable axle shaft spur gear (15) connected to a sleeve, which is in the Compensating position is in engagement with the differential gears (13) by means of a toothing (15a) which is in engagement with the toothing of the differential spur gears (13) can be inserted into a toothing (11a ) of the differential gear housing (10, 11).

2. Lockable spur gear differential, which is attached to the with the axially displaceable side spur gear connected to the sleeve on the side spur gear opposite side has a toothing, according to claim 1, characterized in that that the arranged on the sleeve toothing (15b) in two on the axle shaft (4) in the Toothings (4a and 4b) arranged at a distance from one another can be inserted and between the gear teeth on the axle shaft several of the axle shaft spur gear from the axle shaft can occupy separating positions.

3. Lockable spur gear equalization gear according to claims 1 and 2, characterized in that the toothing (15a) of the displaceable axle shaft spur gear (15) at the same time in engagement with the toothing of the differential spur gears (13) and with the toothing (11a) of the differential gear housing can be brought, wherein the toothing (15b) on the sleeve connected to the axle shaft spur gear (15) is out of engagement with the toothing (4 a and 4 b) on the axle shaft (4).

4. Lockable spur gear compensation gear according to claims 1 and 2, characterized in that the toothing (15a) of the displaceable axle shaft spur gear (15) can be brought out of engagement with the toothing of the differential spur gears (13) so that the toothing (15a) of the axle shaft spur gear (15 ) with the toothing (11a) of the differential gear housing and the toothing (15b) on the sleeve connected to the axle shaft spur gear (15) with one of the teeth (4b) of the axle shaft (4) are in engagement at the same time. Documents considered: German Patent Specifications No. 817 557, 889 404; British Patent No. 10,002 of 1902; U.S. Patent No. 1871052.