DE1157488B

DE1157488B - Selbstsperrendes Differentialgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1157488B
Application number: DES71047A
Authority: DE
Inventors: Albert Gaston Saheurs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-03-21
Filing date: 1960-10-28
Publication date: 1963-11-14

Description

Selbstsperrendes Differentialgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein selbstsperrendes Differentialgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit in einem angetriebenen Käfig angeordneten Achswellen- und mit :diesen im Eingriff befindlichen Ausgleichkegelrädern, bei dem zwei zum Ausgleich relativ unterschiedliche Drehzahl aufweisende Teile des Differentialgetriebe mit achsgleichen Zähnen versehen sind, die miteinander im Eingriff stehen und deren eine Zähne bei unterschiedlicher Drehzahl gegen Federkraft selbsttätig längsverschiebbar und außer Eingriff bringbar sind.
Bei einem bekannten selbstsperrenden Differentialgetriebe, das in einem angetriebenen Käfig angeordnete Ausgleichkegelräder und mit diesen im Eingriff befindliche Achswellenkegelräder aufweist, ist das Gehäuse mit der einen Achswelle durch ein Grenzkraftgesperre verbunden, indem achsgleiche Zähne an einer Verlängerung der Gehäusenabe und an einer auf der Achswelle verschiebbar, aber drehfest angeordneten Muffe durch Federkraft im Eingriff gehalten werden. Hierbei sind die Zähne mit schrägen Flanken versehen, so daß sie gegen die Federkraft außer Eingriff gedrückt werden und in einem begrenzten Ausmaß unterschiedliche Drehzahlen der Achswellen zulassen, wenn der Drehwiderstand an den Achswellen ausreichend groß ist, während bei geringem Drehwiderstand an einer Achswelle ein übermäßiger Unterschied in den Drehzahlen durch die Sperrzähne verhindert wird. Dieses bekannte selbstsperrende Differentialgetriebe ermöglicht damit verschieden lange Rollwege der angetriebenen Fahrzeugräder, vermeidet aber andererseits ein Durchgehen eines Fahrzeugrades bei zu geringem Fahrwiderstand sowie die gefährlichen Folgen einer unsymmetrischen Bremsung. Nachteilig an diesem bekannten Differentialgetriebe ist seine bauliche unsymmetrische Anordnung und der entsprechende Platzbedarf sowie der Umstand, daß die Sperrvorrichtung an einem bestehenden Differentialgetriebe nicht nachträglich angebracht werden kann.
Der Erfindung liegt. die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß die lose drehbar auf einer durchgehenden Achse oder einem Kreuzzapfen sitzenden Ausgleichkegelräder Zähne aufweisen, die mit Zähnen je eines auf der durchgehenden Achse oder dem Kreuzzapfen undrehbar und gegen Federwirkung längsverschiebbar angeordneten Ringes im Eingriff stehen, so daß die Ausgleichkegelräder untereinander gesperrt sind. Hierbei ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß die an den Enden der Achse oder des Kreuzzapfens lose drehbar und unverschiebbar gelagerten Ausgleichkegelräder an der zu den Achswellen weisenden Seite mit Zähnen versehen sind, die mit den Zähnen der auf Nuten der Achse oder des Kreuzzapfens längsverschiebbaren Ringe im Eingriff stehen, wobei die Ringe durch eine oder je eine die Achse oder die Arme des Kreuzzapfens umgebende Feder gegen die Ausgleichkegelräder gedrückt werden.
Hierdurch :ergibt sich ein selbstsperrendes Differentialgetriebe von symmetrischer Anordnung, bei dem die Ausgleichkegelräder gegeneinander sperrbar sind und das gegenüber einem einfachen Differentialgetriebe nur einen unbedeutenden zusätzlichen Aufwand erfordert. Außerdem läßt sich die Erfindung bei vorhandenen Differentialgetrieben auf einfache Weise nachträglich anbringen.
In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel eines selbstsperrenden Differentialgetriebes nach der Erfindung veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1- eine schaubildliche Ansicht eines selbstsperrenden Differentialgetriebes nach der Erfindung, Fig.2 eine Seitenansicht der die Ausgleichkegelräder tragenden Achse und Fig. 3 die ausei'nandergezogenen Einzelteile dazu, Fig. 4 eine Seitenansicht einer kreuzförmigen Achse mit Au.sgleichkegelrädern und Fig. 5 eine Seitenansicht der kreuzförmigen Achse allein.
Das in. Fig. 1 dargestellte selbstsperrende Differentialgetriebe hat zwei Achswellen 1 und 2, die. die Fahrzeugräder antreiben und an den inneren Enden Achswellenkegelräder 3 und 4 tragen, die beiderseits einer Achse 7 angeordnet sind. Ausgleichkegelräder 5 und 6, die mit den Achswellenkegelrädern im Eingriff stehen, sind auf der Achse 7 gelagert. Diese Achse ist mit einem Käfig bzw. Korb 8 verbunden, der an einem Tellerrad 9 sitzt, das einen größeren Durchmesser als die anderen Kegelräder hat und mit dem Antriebsritzel 10 kämmt.
Dieses Antriebsritzel 10 wird unmittelbar durch die mit der Brennkraftmaschine verbundenen Getriebewelle angetrieben. Das Tellerrad 9 ist konzentrisch zu der mit dem Achswellenkegelrad 3 verbundenen Achswelle 2 angeordnet. Wie in Fig. 1 dargestellt und in Fig. 1 und 2 im einzelnen :ersichtlich ist, weist die Achse 7 in ihrem mittleren Teil Nuten bzw. Riefen 11 auf. Die Ausgleichkegelräder 5 und 6 haben eine verlängerte Nabe 51 mit Zähnen 52 an der Stirnseite.
Entsprechende Zähne besitzen die Ringe 53, die außerdem in. ihrer Bohrung Nuten aufweisen, um auf den Nuten bzw. Riefen 11 im mittleren Teil der Achse 7 gleiten zu können. Nur die mit Nuten ausgestatteten Ringe 53 können auf- den Nuten des mittleren Teils der Achse 7 gleiten, während die Ausgleichkegelräder 5 und 6 selbst nureine glatte Bohrung haben und lediglich auf dem Ende der Achse beweglich sind. Zwischen den beiden Ausgleichkegelrädem5 und 6 bzw. den Ringen befindet sich eine Feder 12, dir, die Zähne 52 ständig mit den Zähnen an den Ringen im Eingriff hält.
Diese Feder ist so beschaffen, daß sie den Ring 5, an das Ausgleichkegelrad 5 mit einem gewissen Druck anpreßt; der in Abhängigkeit von den Kräften ge- wählt ist, die das Ausgleichkegelrad ausüben muß, um die Zähne außer Eingriff zu bringen.
Die die Ausgleichkegelräder 5 und: 6 tragende Achse kann, wie in. Fig. 4 und 5 dargestellt ist, durch Kreuzzapfen 13 gebildet sein, die an ihrer Oberfläche ebenfalls Nuten bzw. Riefen 11 aufweisen. Die Ausgleichkegelräder besitzen wiederum einen Ring 53 mit Zähnen 52.
Das selbstsperrende Differentialgetriebe nach der Erfindung ermöglicht keine Aufhebung, sondern eine Verminderung bzw. Begrenzung des Ausgleicheffektes, die nur in ungewöhnlichen Situationen wirksam wird', um die Sicherheit des Fahrzeuges beträchtlich zu steigern.
Auf einem Untergrund, der nicht die erforderliche Haftung bietet, bleiben die Ausglerichkegelräder des Differentialgetriebes mit der Achse im Eingriff. Auf einem guten Untergrund, bei dem die Haftung für die beiden Fahrzeugräder gleich ist, wird in dem Fall einer Kurve das seine Drehung vermindernde Fahrzeugrad die Ausgleichkegelräder zwingen, die Feder oder Federn zusammenzudrücken, wodurch diese außer Eingriff mit ihrer Achse kommen. Sobald die Geradeausfahrt wieder hergestellt ist, werden die Ausgleiehkegelräder über die Ringe wiederum verbunden. Wenn sich nämlich die beiden Achswellen kegelräder 3 und 4 mit derselben Geschwindigkeit drehen, werden sie durch die beiden Ausgleichkegelräder 5 und 6 angetrieben, die, sich selbst nicht drehen. Erst wenn eines der Fahrzeugräder sich etwas schneller dreht, gibt es einen Unterschied in der Drehbewegung der beiden Achswellenkegelräder 3 und 4, der die Ausgleichkegelräder 5 und 6 zwingt, sich zu drehen. Bei ihrer Drehung haben die Au:sgleichkegelräder 5 und 6 das Bestreben, die Zähne 52 frei zu machen, und drücken den Ring 53 beiseite, der unter Zusammendrücken der Feder 12 längs den Nuten bzw. Riefen 11 gleitet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Selbstsperrendes Differentialgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit in einem enger triebenen Käfig angeordneten Achswellen- und mit diesen im Eingriff befindlichen Ausgleichkegelrädern, bei dem zwei zum Ausgleich relativ unterschiedliche Drehzahl aufweisende Teile des Differentialgetriebes mit achsgleichen Zähnen versehen sind, die miteinander im Eingriff stehen und deren eine Zähne bei unterschiedlicher Drehzahl gegen Federkraft selbsttätig längsverschiebbar und außer Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die lose drehbar auf einer durchgehenden Achse (7) oder einem Kreuzzapfen (13) sitzenden Ausgleichkegelräder (5 und 6) Zähne (5Z) aufweisen, die mit Zähnen je eines auf der durchgehenden Achse (7) oder dem Kreuzzapfen (13) undrehbar und gegen Federwirkung längsverschiebbar angeordneten Ringes (53) im Eingriff stehen, so daß die Ausgleichkegelräder (5) untereinander gesperrt sind.
2. Selbstsperrendes Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Enden der Achse (7) oder des Kreuzzapfens (13) lose drehbar und: uriverschiebbar gelagerten Ausgleichräder (5 und 6) an der zu den Achswellen (1 und 2) weisenden Seite mit Zähnen (52) versehen sind, die mit den Zähnen der auf Nuten (11) der Achse (7) oder des Kreuzzapfens (13) längsverschiebbaren Ringe (53) im Eingriff stehen, wobei die Ringe (53) durch eine oder je eine die Achse (7) oder die Arme des Kreuzzapfens (13) umgebende Feder (12) gegen die Ausgleichk egelräder (5 und 6) gedrückt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 380 470, 276 789; französische Patentschrift Nr.1141732; USA: Patentschriften Nr. 2 234 591, 1494 457, 1431535, 1341276.