DE1180637B

DE1180637B - Device for preventing the braked wheels of a motor vehicle with all-wheel drive from locking

Info

Publication number: DE1180637B
Application number: DEF31332A
Authority: DE
Inventors: Claude Hill
Original assignee: Harry Ferguson Research Ltd
Current assignee: Harry Ferguson Research Ltd
Priority date: 1959-05-30
Filing date: 1960-05-30
Publication date: 1964-10-29

Description

Einrichtung zum Verhindern des Blockierens der gebremsten Räder eines Kraftfahrzeuges mit Allradantrieb Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verhindern des Blockierens der gebremsten Räder eines Kraftfahrzeuges mit Allradantrieb und Zentraldifferential.Device for preventing the locked wheels of a Motor vehicle with all-wheel drive The invention relates to a device to prevent the braked wheels of a motor vehicle with all-wheel drive from locking and center differential.

Es gibt bekanntlich Kraftfahrzeuge, bei denen die Motorleistung nicht nur zu den hinteren Fahrzeugrädern, sondern auch zu den 'vorderen Fahrzeugrädern übertragen wird und bei denen ein gesteuertes Zentral- oder Zwischendifferential zwischen der vorderen und hinteren Kardanwelle liegt, die einen Teil des Antriebes einerseits zu den vorderen Fahrzeugrädern und andererseits zu den hinteren Fahrzeugrädern bilden. Bei diesem Antrieb sind zwischen den einzelnen vorderen und hinteren Fahrzeugrädern in üblicher Weise Differentiale angeordnet, und das gesteuerte Zentraldifferential bewirkt eine Teilung -des vom Motor kommenden Drehmoments zwischen den Antrieben zu dem vorderen und dem hinteren Differential der Fahrzeugräder.As is well known, there are motor vehicles in which the engine power is not only to the rear vehicle wheels, but also to the 'front vehicle wheels is transmitted and where a controlled central or intermediate differential between the front and rear cardan shafts, which are part of the drive on the one hand to the front vehicle wheels and on the other hand to the rear vehicle wheels form. With this drive are between the individual front and rear vehicle wheels arranged in the usual way differentials, and the controlled central differential causes a division of the torque coming from the motor between the drives to the front and rear differentials of the vehicle wheels.

Ein Kraftübertragungssystem der hier beschriebenen Art wird im allgemeinen als Allradantrieb bezeichnet. Kraftfahrzeuge mit einem derartigen Kraftübertragungssystem sind allgemein vorteilhaft verwendbar auf Grund ihrer besonderen Antriebs- und Bremseigenschaften - und zwar im Hinblick auf ihre Sicherheit, Verläßlichkeit und Zugkraft -, und sie sind besonders zweckmäßig für die Benutzung unter rauhen Bedingungen, wie beispielsweise bei der Querfeldeinfahrt.A power transmission system of the type described herein is generally referred to as all-wheel drive. Motor vehicles with such a power transmission system can generally be used advantageously due to their special drive and braking properties - in terms of their safety, reliability and traction - and they are particularly suitable for use in harsh conditions such as at the cross-country entry.

Der Ausdruck »gesteuert«, wie er im Zusammenhang mit dem Zentraldifferential nachstehend verwendet wird, soll zum Ausdruck bringen, daß Mittel vorgesehen sind, um die Differentialwirkung dieses Zentraldifferentials zu begrenzen. Das heißt: Durch dieses Differential kann jede Kardanwelle in ihrer Umdrehungsgeschwindigkeit von der anderen Kardanwelle nur in gewissen, vorherbestimmten höheren und niedrigeren Grenzen abweichen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß sie volle Freiheit zum Steuern erlaubt.The term "controlled" as used in connection with the central differential is used below is intended to indicate that means are provided to limit the differential effect of this central differential. This means: This differential allows each cardan shaft to rotate at its speed from the other cardan shaft only in certain, predetermined higher and lower Limits differ, the arrangement being made so that they have full freedom allowed to steer.

Bei Kraftfahrzeugen mit einem derartigen Kraftübertragungssystem kann durch das gesteuerte Zentraldifferential wirksam ein Blockieren (mit dem nachfolgenden Rutschen) durch die Bremswirkung irgendeines der Fahrzeugräder oder irgendeines Paares, entweder der vorderen oder der hinteren Fahrzeugräder, verhindert werden.In motor vehicles with such a power transmission system can effective blocking by the controlled central differential (with the following Slipping) by the braking action of any of the vehicle wheels or any Pair, either the front or the rear vehicle wheels, can be prevented.

Gegenstand eines älteren Patents ist eine Kraftübertragung der genannten Art, deren Zentraldifferential von dem Motor angetrieben ist und dessen Differentialwirkung unter der Steuerung einer Kupplungseinrichtung begrenzt ist, die aus einem Paar von Einwegkupplungen besteht. Jede dieser Einwegkupplungen umfaßt zwei angetriebene Teile, und zwar ein Laufteil und ein 'Überholteil, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß mit Bezug auf eine der Kupplungen ihr Laufteil sich mit der Kardanwelle dreht und ihr Überholteil sich mit dem Antrieb des Zentraldifferentials dreht, während mit Bezug auf die andere der beiden Kupplungen ihr Laufteil sich mit dem Antrieb des Zentraldifferentials dreht und ihr Überholteil sich mit einer Kardanwelle dreht.The subject of an earlier patent is a power transmission of the aforementioned Type whose central differential is driven by the engine and whose differential action is limited under the control of a coupling device consisting of a pair consists of one-way clutches. Each of these one-way clutches includes two driven ones Parts, namely a running part and a 'remanufacturing part, the arrangement being made in this way is that with respect to one of the clutches, its running part engages with the cardan shaft rotates and its overtaking part rotates with the drive of the center differential while with respect to the other of the two clutches, its running part is connected to the drive of the center differential rotates and its overtaking part rotates with a cardan shaft.

Bei dem genannten Kraftübertragungssystem ist zwischen den Einwegkupplungen ein hydraulischer Anschlag oder ein hydraulisches Widerlager angeordnet, in dem ein erhöhter Druck erzeugt wird in dem Falle, daß eine der Kupplungen wirksam wird, um die Steuerfunktion auszuüben.In the aforementioned power transmission system, there is between the one-way clutches a hydraulic stop or a hydraulic abutment arranged in which an increased pressure is generated in the event that one of the clutches becomes effective, to exercise the control function.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem Kraftfahrzeug mit Allradantrieb und gesteuertem Zentraldifferential Mittel zum Vermindern der Bremswirkung in dem Falle, daß irgendeines der Fahrzeugräder oder beide Vorder- oder beide Hinterräder zum Blockieren, neigen, vorzusehen.The object of the invention is in a motor vehicle with All-wheel drive and controlled central differential means to reduce the braking effect in the event that either of the vehicle wheels or both front wheels or both rear wheels to block, tend to provide.

Es ist bereits eine Einrichtung zum Verhindern des Blockierens gebremster Räder bekanntgeworden mit einer Servoeinrichtung, mittels deren beim plötzlichen Ändern der Geschwindigkeit eines Rades - also dann, wenn das Blockieren dieses Rades bevorsteht - die Bremswirkung vermindert wird.A device for preventing the blocking is already braked Wheels became known with a servo device, by means of which at sudden Changing the speed of a wheel - so when the blocking this wheel is imminent - the braking effect is reduced.

Bei einer anderen bekannten Bremsanlage ist ein Servogerät vorgesehen, dessen Kraft die Fußkraft dcj Fahrzeugführers beim Bremsen unterstützt, sol::nbe keine Blockiergefahr besteht. Beim Eintreten der Blockiergefahr wird der Servomotor abgeschaltet.In another known brake system, a servo device is provided, whose force supports the driver's foot force when braking, should :: nbe there is no risk of blocking. When the risk of blocking occurs, the servomotor will switched off.

Bei den bekannten Anlagen wird das Servogerät durch in Abhängigkeit von der Radverzögerung arbeitende besondere Vorrichtungen gesteuert. Nach der Erfindung werden bei einem Kraftfahrzeug, dessen Kraftübertragung mit einer Kupplungsanordnung mit hydraulischem Anschlag oder Widerlager ausgestattet ist, das an der Steuerung eines zentralen Differentials beteiligt ist, Mittel vorgesehen, welche den Druckraum des hydraulischen Anschlages mit einer die Bremsbetätigungskraft beeinflussenden Servoeinrichtung derart in Verbindung bringen, daß beim Auftreten eines vorbestimmten Druckes in dem hydraulischen Anschlag die Bremswirkung in an sich bekannter Weise mittels der Servoeinrichtung vermindert wird.In the known systems, the servo device is dependent on special devices operating on the wheel deceleration are controlled. According to the invention are in a motor vehicle, the power transmission with a clutch assembly is equipped with a hydraulic stop or abutment that is attached to the control a central differential is involved, means are provided which the pressure chamber of the hydraulic stop with a force influencing the brake actuation Bring servo in connection so that when a predetermined Pressure in the hydraulic stop the braking effect in a known manner is reduced by means of the servo device.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine Ansicht, und zwar teilweise geschnitten und teilweise schematisch, der einzelnen Teile der Vorrichtung einschließlich der Kupplungsanordnung, F i g. 2 eine der F i g. 1 ähnliche Ansicht, in der das Zentraldifferential und seine Antriebsmittel dargestellt sind, F i g. 3 eine schematische Ansicht eines Bremspedals und der dazugehörigen Teile mit einer Ausführungsform eines Servomotorsystems, F i g. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht der Kupplungsanordnung mit hydraulichem Anschlag und F i g. 5 eine Ansicht, die einem Teil der F i g. 3 entspricht, mit einer anderen Ausführungsform des Servomotorsystems.An embodiment of the invention will now be described with reference to FIG the drawings explained in more detail. In the drawings, F i g. 1 a view and partly in section and partly schematically, of the individual parts of Device including the coupling arrangement, FIG. 2 one of the F i g. 1 similar View showing the center differential and its drive means F i g. 3 is a schematic view of a brake pedal and associated parts with an embodiment of a servomotor system, FIG. 4 a partially sectioned View of the coupling arrangement with hydraulic stop and FIG. 5 a view which is part of FIG. 3 corresponds to another embodiment of the servo motor system.

Zunächst wird auf F i g. 2 Bezug genommen. Das Zentraldifferential umfaßt wie üblich einen Planetenträger, Planetenräder 1A, von denen zwei gezeigt sind und die auf einer Welle 1 B angeordnet sind, die in dem Planetenträger befestigt ist, sowie ein Paar einander gegenüberliegender koaxialer Sonnenräder 2, 2A.First of all, reference is made to FIG. 2 referred to. The central differential comprises, as usual, a planet carrier, planet gears 1A, two of which are shown and which are arranged on a shaft 1B which is fixed in the planet carrier and a pair of opposed coaxial sun gears 2, 2A.

Der Planetenträger ist der Antriebsteil des Differentials; seine Drehrichtung ist umkehrbar, und er wird von einer in einer Drehrichtung drehenden hohlen Welle 12 über ein Umkehrgetriebe angetrieben. Die Sonnenräder 2, 2A sind die Abtriebsteile; sie sind entsprechend mit der hinteren und vorderen Kardanwelle 10, 10 A des Fahrzeuges verbunden. Diese Kardanwellen bilden die Antriebe der Differentiale zwischen den hinteren Fahrzeugrädern und zwischen den vorderen Fahrzeugrädern.The planet carrier is the driving part of the differential; its direction of rotation is reversible and is driven by a hollow shaft rotating in one direction of rotation 12 driven by a reverse gear. The sun gears 2, 2A are the output parts; they are correspondingly with the rear and front cardan shaft 10, 10 A of the vehicle tied together. These cardan shafts form the drives for the differentials between the rear vehicle wheels and between the front vehicle wheels.

Das Umkehrgetriebe ist epizyklisch ausgelegt. Das Getriebe besteht aus einem innenverzahnten Ring 4, der als eine Fortsetzung des Planetenträgers 1 des Zentraldifferentials ausgebildet ist. Das Umkehrgetriebe besteht weiterhin aus einem Planetenträger 5, bei dem lediglich eines der Planetenräder 5 A dargestellt ist. Der Planetenträger 5 ist nicht nur drehbar, sondern auch axial entlang der Welle 12 verschieblich in eine von drei möglichen Stellungen, die jeweils »Vorwärts«, »Neutral« und »Rückwärts« bedeuten. Das Umkehrgetriebe besteht weiterhin aus einem Sonnenrad 6, das als vorderer Ansatz an der Welle 12 sitzt, und einer Ankerplatte 7, die fest mit dem allgemeinen Getriebegehäuse 8 verbunden ist. Die Planetenräder kämmen ständig mit den Innenzähnen 4A des Ringes 4 und den Außenzähnen 6A des Sonnenrades. An dem Träger 5 sitzen weiterhin äußere Kupplungszähne 5B, die in der »Vorwärts«-Stellung mit den Zähnen 4A des Ringes im Eingriff sind und die in der »Neutral«-Stellung frei sind und in der »Rückwärts«-Stellung mit Innenkupplungszähnen 7A an der Ankerplatte 7 im Eingriff stehen. Die axiale Verschiebung des Planetenträgers 5 wird durch den Fahrer mit Hilfe eines Handhebels bewerkstelligt, der mechanisch mit einem Gabelarm verbunden ist, der in eine ringförmige Nut zwischen den Flanschstücken 5 C an dem Träger 5 eingreift. Der Handhebel und die Gabelarme sind nicht dargestellt, sie entsprechen der allgemein üblichen Bauart.The reverse gear is designed epicyclically. The transmission consists from an internally toothed ring 4, which as a continuation of the planet carrier 1 of the central differential is formed. The reverse gear still consists of a planet carrier 5, in which only one of the planet gears 5 A is shown is. The planet carrier 5 is not only rotatable, but also axially along the Shaft 12 can be moved into one of three possible positions, each "forward", "Neutral" and "reverse" mean. The reverse gear still consists of one Sun gear 6, which sits as a front approach on the shaft 12, and an anchor plate 7, which is firmly connected to the general gear housing 8. The planet gears constantly mesh with the internal teeth 4A of the ring 4 and the external teeth 6A of the sun gear. Outer clutch teeth 5B, which are in the "forward" position, are still seated on the carrier 5 are engaged with the teeth 4A of the ring and are in the "neutral" position are free and in the "reverse" position with internal clutch teeth 7A on the anchor plate 7 are engaged. The axial displacement of the planet carrier 5 is through the Driver accomplished with the help of a hand lever, mechanically with a fork arm is connected, which is in an annular groove between the flange pieces 5 C on the Carrier 5 engages. The hand lever and the fork arms are not shown, they correspond to the general design.

In F i g. 2 ist der Planetenradträger 5 in seiner »Vorwärts«-Stellung gezeigt. Wie zu erkennen ist, sind seine Zähne mit den Ringzähnen im Eingriff, so daß ein direktes Antriebsverhältnis 1 : 1 von der Antriebswelle 12 zu dem Antriebsteil 1 des Zentraldifferentials übertragen wird. In der »Neutral«-Stellung, in der die Zähne des Planetenradträgers 5 frei sind, wird das Umkehrgetriebe ausgeschaltet, so daß es keine Triebkraft überträgt. In der »Rückwärts«-Stellung, in der der Planetenradträger 5 fest mit der Ankerplatte 7 verbunden ist, wird eine umgekehrte Triebkraft mit verringerter Geschwindigkeit über das Umkehrgetriebe zu dem Antriebsteil 1 übertragen.In Fig. 2 is the planet carrier 5 in its "forward" position shown. As can be seen, his teeth are in mesh with the ring teeth, like this that a direct drive ratio 1: 1 from the drive shaft 12 to the drive part 1 of the central differential is transmitted. In the "neutral" position, in which the Teeth of the planetary gear carrier 5 are free, the reverse gear is switched off, so that it does not transmit any driving force. In the "backward" position, in which the planet carrier 5 is firmly connected to the anchor plate 7, is a reverse driving force with Transferred reduced speed via the reverse gear to the drive part 1.

Es ist weiterhin aus der F i g. 2 zu erkennen, daß die hintere Kardanwelle 10 durch eine innere Hohlwelle 11, die innerhalb einer Hohlwelle 12 liegt, hindurchtritt. Diese drei Wellen erstrecken sich nach hinten (d. h. nach dem rechten Ende der Zeichnung) von den folgenden einzelnen Teilen: von dem hinteren Abtriebsteil2 des Zentraldifferentials, das die Welle 10 treibt; dem Antriebsteil 1 des Zentraldifferentials, das eine Fortsetzung der inneren Hohlwelle 11 ist und diese treibt; von dem Umkehrgetriebe 4 bis 7, das von der äußeren Hohlwelle 12 angetrieben ist und das Zentraldifferential antreibt.It is also from the FIG. 2 that the rear cardan shaft 10 passes through an inner hollow shaft 11, which lies within a hollow shaft 12. These three shafts extend rearward (ie to the right-hand end of the drawing) from the following individual parts: from the rear output part 2 of the center differential which drives the shaft 10; the drive part 1 of the central differential, which is a continuation of the inner hollow shaft 11 and drives it; from the reverse gear 4 to 7, which is driven by the outer hollow shaft 12 and drives the central differential.

Die äußere Hohlwelle 12 ist der Antrieb des hier dargestellten Getriebes und wird in einer Richtung von dem Motor über ein entsprechendes mehrgängiges Getriebe angetrieben, das aus einem hydraulischen Drehmomentenwandler bestehen kann oder einen solchen Wandler enthalten kann, und über Ketten- und Kettenradgetriebe 13, 14. Die Wellen 10 und 11 sind beide von dem Zentraldifferential in gleicher Richtung angetrieben, und sie werden beide während der geradeaus gesteuerten Fahrt (vorwärts oder rückwärts) mit der gleichen Drehgeschwindigkeit getrieben, weil dann das Zentraldifferential als ein fester Körper dreht, der keine Differentialwirkung hat.The outer hollow shaft 12 is the drive of the transmission shown here and is driven in one direction by the motor via a corresponding multi-speed transmission, which can consist of a hydraulic torque converter or can contain such a converter, and chain and sprocket transmissions 13, 14. The shafts 10 and 11 are both driven in the same direction by the center differential, and they are both driven at the same rotational speed during straight-ahead travel (forward or backward) because the center differential then rotates as a solid body which has no differential action.

Aus der F i g. 1 ist zu erkennen, daß die Wellen 10 und 11 drei Paare von Getrieberädern antreiben, von denen jedes Paar ein anderes Übersetzungsverhältnis hat. Das erste Paar besteht aus einem Getrieberad 20, das mit der Kardanwelle 10 fest verbunden ist, und einem Getrieberad 21, das mit einer kurzen Nebenwelle 22 fest verbunden ist und das, wie weiter unten beschrieben wird, als eines der Teile einer der Einwegkupplungen dient. Diese Welle 22 dreht sich daher ständig in Übereinstimmung mit einem Abtriebsteil des Zentraldifferentials, nämlich mit dem hinteren Sonnenrad 2. Die anderen beiden Paare bestehen aus Getrieberädern 23 und 25, die als Einheit mit der inneren Hohlwelle 11 verbunden sind, und Getrieberädern 24 und 26, die durch Zähne an den beiden anderen Teilen 30 und 31 der Einwegkupplungen dargestellt sind. Diese Teile sind als einander gegenüberliegende äußere Gehäuse ausgebildet, die zusammen andere Teile der Kupplungen umschließen. Diese Gehäuseteile drehen sich daher ständig in Einklang mit dem Antriebsteil des Zentraldifferentials, nämlich mit dem Planetenträger 1.From FIG. 1 it can be seen that the shafts 10 and 11 drive three pairs of gear wheels, each pair of which has a different gear ratio. The first pair consists of a gear wheel 20 which is fixedly connected to the cardan shaft 10 and a gear wheel 21 which is fixedly connected to a short auxiliary shaft 22 and which, as will be described below, serves as one of the parts of one of the one-way clutches. This shaft 22 therefore rotates continuously in correspondence with an output part of the central differential, namely with the rear sun gear 2. The other two pairs consist of gear wheels 23 and 25, which are connected as a unit to the inner hollow shaft 11, and gear wheels 24 and 26, represented by teeth on the other two parts 30 and 31 of the one-way clutches. These parts are designed as opposing outer housings which together enclose other parts of the couplings. These housing parts therefore constantly rotate in unison with the drive part of the central differential, namely with the planetary carrier 1.

Die Übersetzungsverhältnisse der Paare 20, 21; 23, 24 und 25, 26 sind so, daß, wenn beide Wellen 10 und 11 sich mit gleicher Geschwindigkeit drehen (d. h. wenn keine Wirkung des Zentraldifferentials vorhanden ist), das Teil 30 die Welle 22 überholt, während diese Welle das andere Teil 31 überholt.The gear ratios of the pairs 20, 21; 23, 24 and 25, 26 are such that when both shafts 10 and 11 are rotating at the same speed (ie, when there is no effect of the center differential), part 30 will overtake shaft 22 while that shaft will overtake the other part 31 .

Die Einwegkupplungen bestehen weiterhin aus zwei Teilen 32 und 33, die als Ringe ausgebildet sind und mit inneren schraubenförmigen Zahnungen 34 versehen sind. Diese Zähne greifen in entsprechende schraubenförmige Verzahnungen 35 an der Welle 22 ein.The one-way clutches still consist of two parts 32 and 33, which are designed as rings and are provided with internal helical teeth 34 are. These teeth engage in corresponding helical teeth 35 on the Shaft 22 a.

Die Einwegkupplungen bestehen weiterhin aus einem Paar von gegenläufig wirkenden hydraulischen Kolben 40.The one-way clutches still consist of a pair of counter-rotating acting hydraulic piston 40.

Die Einwegkupplungen enthalten weiterhin ein Paar von Viellamellen-Reibungskupplungen 41. Jede Reibungskupplung liegt zwischen einem der schraubenförmig gezahnten Teile 32, 33 und dem dazugehörigen hydraulischen Kolben 40. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Teile 32, 33 als Druckteile für die Reibungskupplungen dienen und die Kolben 40 ihre Widerlager bilden. Bei jeder Reibungskupplung ist ein Lamellensatz mit dem dazugehörigen Gehäuseteil 30 oder 31 fest verbunden, während der andere Lamellensatz mit der Welle 22 fest verbunden ist.The one-way clutches further contain a pair of multi-plate friction clutches 41. Each friction clutch lies between one of the helically toothed parts 32, 33 and the associated hydraulic piston 40. The arrangement is such that the parts 32, 33 serve as pressure parts for the friction clutches and the pistons 40 form their abutments. In each friction clutch, one set of disks is firmly connected to the associated housing part 30 or 31, while the other set of disks is firmly connected to the shaft 22.

Die Kolben 40 sind beide in einem ringförmigen »Zylinder« 44 beweglich, und die Kolben 40 werden durch einen dazwischenliegenden Ring 45 aus einem hydraulischen Druckmittel, vorzugsweise Öl, voll auseinandergedrückt; diese Anordnung ist der weiter oben genannte hydraulische Anschlag oder das hydraulische Widerlager. Die hydraulische Druckflüssigkeit kommt aus einem Hydrauliksystem mit einer hier nicht dargestellten Pumpe, die von dem Motor angetrieben wird, und die Flüssigkeit wird zu dem Zylinder 44 über eine Leitung 50 in dem feststehenden äußeren Gehäuse 8 des Getriebes geleitet sowie einem Raum 52 an einem Ende der Welle 22, einem Einwegventil mit einem Sitz 53 und einer federbelasteten Kugel 54; einer zentralen Bohrund 55, die sich von dem einen Ende bis zum anderen Ende der Welle 22 erstreckt, sowie einem radialen Durchtritt 56 in dieser Welle.The pistons 40 are both movable in an annular "cylinder" 44, and the pistons 40 are fully pressed apart by an intermediate ring 45 composed of a hydraulic pressure medium, preferably oil; this arrangement is the hydraulic stop mentioned above or the hydraulic abutment. The hydraulic pressure fluid comes from a hydraulic system with a pump not shown here, which is driven by the engine, and the fluid is directed to the cylinder 44 via a line 50 in the fixed outer housing 8 of the transmission and a space 52 at one end of the Shaft 22, a one-way valve with a seat 53 and a spring-loaded ball 54; a central bore 55 which extends from one end to the other end of the shaft 22, and a radial passage 56 in this shaft.

Bei jeder Einwegkupplung liegt zwischen dem Gehäuseteil 30 oder 31 und den schraubenförmig verzahnten Druckteilen 32 oder 33 ein Reibungsteil, das aus einer kleinen Rutschkupplung 57 besteht. Die beiden Sätze von Lamellen dieser Kupplung sind mit dem Teil 30 oder 31 und entsprechend mit dem Druckteil 32 oder 33 verbunden. Kleine Federn 58 drücken die Kupplungslamellen zusammen.In each one-way clutch, a friction part, which consists of a small slip clutch 57, is located between the housing part 30 or 31 and the helically toothed pressure parts 32 or 33. The two sets of plates of this coupling are connected to part 30 or 31 and, respectively, to pressure part 32 or 33. Small springs 58 press the clutch plates together.

Im Betrieb der Kupplungsanordnung als Mittel zum Steuern des Zentraldifferentials soll angenommen werden, daß entweder eines oder beide der hinteren Fahrzeugräder auf nasser oder vereister Straßenoberfläche blockieren wollen auf Grund übermäßig starker Betätigung der Bremsen. Die hintere Kardanwelle 10 wird dann ihre Umdrehung vermindern, und dadurch wird bewirkt, daß die Nebenwelle 22 ebenfalls langsamer läuft in bezug auf den normalerweise langsamer laufenden Gehäuseteil 31. An dem Punkt, an dem der Teil 31 beginnt, die Welle 22 zu überholen, wird bewirkt, daß der schraubenförmig verzahnte Druckteil 33 sich in Bezug auf die Welle 22 dreht und daher axial einwärts bewegt, so daß er die Lamellen der 'dazugehörigen Kupplung 41 dicht zusammenpreßt gegen die Wirkung des dazugehörigen Kolbens 40 und des hydraulischen Anschlags 45. In Anbetracht dessen, daß die Welle 22, die im Getriebezug mit der Welle 10 verbunden ist, ebenfalls über den Gehäuseteil 31 und das Zahnradpaar 25, 26 mit der Hohlwelle 11 verbunden ist, sind die einzelnen Teile des Zentraldifferentials miteinander verblockt, und die Differentialwirkung hört auf. Auf diese Weise ist die Differentialwirkung begrenzt, so daß eine weitere relative Verlangsamung der hinteren Kardanwelle verhindert wird und ein Blockieren eines odeT beider hinteren Fahrzeugräder nicht eintreten kann.In operation of the clutch assembly as a means for controlling the center differential, it should be assumed that either or both of the rear vehicle wheels are trying to lock up on a wet or icy road surface due to excessive application of the brakes. The rear propeller shaft 10 will then decrease its rotation, thereby causing the secondary shaft 22 to also run more slowly with respect to the normally slower running housing part 31. At the point at which the part 31 begins to overtake the shaft 22 causes the helically toothed pressure member 33 to rotate with respect to the shaft 22 and therefore move axially inward so that it tightly compresses the plates of the associated clutch 41 against the action of the associated piston 40 and hydraulic stop 45. In view of this that the shaft 22, which is connected to the shaft 10 in the gear train, is also connected to the hollow shaft 11 via the housing part 31 and the pair of gears 25, 26, the individual parts of the central differential are interlocked and the differential effect ceases. In this way, the differential effect is limited, so that a further relative slowing down of the rear cardan shaft is prevented and locking of one or both rear vehicle wheels cannot occur.

Es soll jetzt angenommen werden, daß infolge einer Blockierungstendenz eines oder beider vorderen Fahrzeugräder die vordere Kardanwelle 10A beginnt, langsamer zu laufen, die Folge davon ist, daß die innere Hohlwelle 11 relativ zu der hinteren Kardanwelle 10 langsamer läuft. Infolgedessen wird die Nebenwelle 22 relativ zu dem normalerweise überholenden Gehäuseteil 30 beschleunigen. An dem Punkt, an dem die Welle 22 beginnt, den Teil 30 zu überholen, wird der schraubenförmig verzahnte Druckteil 32 sich relativ zu der Welle 22 drehen mit dem Ergebnis, daß die dazugehörige Kupplung 41 einkuppelt und der Teil 30 über das Getriebezahnradpaar 24, 23 ein Verblocken der einzelnen Teile des Zentraldifferentials bewirkt. Auf diese Weise ist eine weitere relative Verlangsamung der Umdrehung der vorderen Kardanwelle verhindert, und ein Blockieren eines oder beider vorderen Fahrzeugräder kann nicht eintreten.It should now be assumed that as a result of a tendency for one or both of the front vehicle wheels to lock, the front cardan shaft 10A begins to run more slowly, as a result of which the inner hollow shaft 11 runs more slowly relative to the rear cardan shaft 10. As a result, the secondary shaft 22 will accelerate relative to the normally overtaking housing part 30. At the point at which the shaft 22 begins to overtake the part 30, the helically toothed pressure part 32 will rotate relative to the shaft 22 with the result that the associated clutch 41 engages and the part 30 engages via the gear wheel pair 24, 23 causes the individual parts of the central differential to block. In this way, a further relative slowing down of the rotation of the front cardan shaft is prevented, and locking of one or both of the front vehicle wheels cannot occur.

Wie in F i g. 1 gezeigt, ist ein Ventilgehäuse 62 über eine Leitung 63 an das hintere Ende der Bohrung 55 angeschlossen und ist mit einem Auslaß 64 versehen, der über eine Leitung 65 mit dem Ölsumpf der Kupplungsanordnung und der dazugehörigen Getrieberäder 20 bis 26 verbunden ist. Die Leitung 63 öffnet sich in einen Zylinder 66, der ein Kolbenventil enthält, dessen Kolben mit 67 bezeichnet ist.As in Fig. 1, a valve housing 62 is connected via a line 63 to the rear end of the bore 55 and is provided with an outlet 64 which is connected via a line 65 to the oil sump of the clutch arrangement and the associated gear wheels 20-26. The line 63 opens into a cylinder 66 which contains a piston valve, the piston of which is denoted by 67.

Mit Bezug auf die Einrichtung, mit der die Bremsen der Fahrzeugräder betätigt werden, ist aus F i g. 3 zu sehen, daß sie in üblicher Weise ein Pedal umfaßt. Das Peda170 ist ein Hebel, dessen Schwenkpunkt durch einen festen Stift 71 gebildet ist und der die Bremswirkung über eine Stange 72 überträgt. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei Berücksichtigung des Gewichts des Fahrzeuges und anderer Faktoren die Bremswirkung vollständig durch den Druck des Fahrerfußes auf das Pedal 70 zu den Bremsen über ein hydraulisches System übertragen wird. Das hydraulische System besteht aus einem Hauptzylinder 73, in dem ein mit der Stange 72 mit dem Pedalhebel verbundener Kolben sitzt, und weiterlün einer Leitung 74, die zu den aus Zylinder und Kolben bestehenden Untereinheiten an den einzelnen Bremsen führt. Der Pedalhebe170 ist weiterhin mit dem Kolben 75 eines normalerweise unwirksamen hydraulischen Servomotors verbunden, der bei seiner Wirksamkeit dem Fußdruck des Fahrzeugführers entgegenwirkt. Der Zylinder 76 des Servomotors ist über eine Leitung 77 mit dem Einlaß 80 des Ventilgehäuses 62 verbunden. Der Einlaß 80 öffnet in den Zylinder 66 und wird durch das Ventil 82, das an dem Kolben 67 sitzt, geöffnet und geschlossen. Der Kolben 67 dient als Auslöser des Servomotorsystems. Das Ventil 82 steuert zwei andere Durchtritte 83 und 84. Der Durchtritt 83 führt zu einem Auslaß 64 und von dort über eine Leitung 65 zu dem Ölsumpf. Normalerweise ist der Durchlaß 83 nicht von dem Kolbenventil überdeckt, das in seiner normalen Stellung durch eine Feder 85 gehalten wird, und daher kann der Kolben 75 bei Betätigung des Pedals 70 sich in seinem Zylinder 76 leicht hin und her bewegen. Der andere Durchtritt 84 ist über eine Leitung 86 mit :dem Niederdruckölsystem verbunden, an das die Leitung 50 angeschlossen ist. Wenn also das Kolbenventil 82 bewegt ist, um den Durchtritt 83 zu schließen und den Durchtritt 84 zu öffnen, baut die Strömung des Öls von der Pumpe in dem das Rutschen verhindernden Servozylinder 76 einen Druck auf, der ausreicht, um den Einfluß der Andruckkraft des Fahrerfußes beträchtlich zu verringern, und zwar so stark, daß die Tendenz zum Blockieren bei einem oder mehreren der Fahrzeug- ; räder aufgehoben wird.With regard to the device with which the brakes of the vehicle wheels are actuated, FIG. 3 to see that it includes a pedal in the usual way. The Peda 170 is a lever, the pivot point of which is formed by a fixed pin 71 and which transmits the braking effect via a rod 72. The arrangement is such that, taking into account the weight of the vehicle and other factors, the braking effect is completely transmitted to the brakes by the pressure of the driver's foot on the pedal 70 via a hydraulic system. The hydraulic system consists of a master cylinder 73 in which a piston connected to the rod 72 with the pedal lever sits, and a line 74 which leads to the cylinder and piston sub-units on the individual brakes. The pedal lever 170 is also connected to the piston 75 of a normally inoperative hydraulic servo motor which, when it is effective, counteracts the foot pressure of the driver of the vehicle. The cylinder 76 of the servomotor is connected to the inlet 80 of the valve housing 62 via a line 77. The inlet 80 opens into the cylinder 66 and is opened and closed by the valve 82, which is seated on the piston 67. The piston 67 serves as a trigger for the servo motor system. The valve 82 controls two other passages 83 and 84. The passage 83 leads to an outlet 64 and from there via a line 65 to the oil sump. Normally the passage 83 is not covered by the piston valve, which is held in its normal position by a spring 85, and therefore the piston 75 can easily reciprocate in its cylinder 76 upon actuation of the pedal 70. The other passage 84 is connected via a line 86 to: the low-pressure oil system to which the line 50 is connected. Thus, when the spool valve 82 is moved to close the passage 83 and open the passage 84, the flow of oil from the pump in the anti-slip servo cylinder 76 builds up a pressure sufficient to counteract the pressure of the driver's foot to be reduced considerably, so much that the tendency for one or more of the vehicle; wheels is lifted.

Nun wieder mit Bezug auf die Kupplungsanordnung: Unter normalen Vorwärtsfahrtbedingungen ist das hydraulische System mit dem Durchtritt 55 dem niedrigen Druck der Pumpe, die das System versorgt, ausgesetzt. Dieser Druck ist zu gering, um die Kraft der Feder 85 zu überwinden. Das Kolbenventil 82 ist ebenfalls dem niederen Druck des gleichen Systems ausgesetzt. Es soll nun angenommen werden, daß die bereits beschriebene Tendenz eines der Fahrzeugräder oder von zwei vorderen oder hinteren Fahrzeugrädern eintritt, durch zu starkes Bremsen zu blockieren und zu rutschen (d. h. zu stark in Bezug auf die Fahrbahnbedingungen), dann kommt eine oder die andere der Kupplungen der Kupplungsanordnung zur Wirkung, wie das schon beschrieben ist, um die einzelnen Teile des Zentraldifferentials miteinander zu blockieren und ein Blockieren der Fahrzeugräder und Rutschen zu verhindern. Dieser Zustand wird notwendigerweise den Hochdruckanschlag 45, der bereits beschrieben ist, in Tätigkeit setzen, so daß das Einwegventil 54 schließt und der erzeugte hohe Druck auf das Kolbenventil 82 bewirkt, das daher in eine Stellung bewegt wird, in der der Durchtritt 83 zum Sumpf geschlossen ist und der Durchtritt 84 zu dem Niederdrucköl geöffnet wird. Demzufolge wird der Servomotor 75, 76 zum Verhindern des Rutschens wirksam und vermindert die auf die Bremsen wirkende Kraft und damit die Bremswirkung an den Fahrzeugrädern. Die Anwendung einer das Rutschen verhindernden Einheit auf ein Kraftübertragungssystem der hier beschriebenen Art hat viele Vorteile, insbesondere die folgenden: 1. Eine einzige das Rutschen verhindernde Einheit bedient alle Fahrzeugräder; 2. die Einheit, die zu dem Kraftübertragungssystem des Fahrzeuges gehört, bildet einen Teil der gefederten Masse, so daß die ungefederte Masse nicht vergrößert wird; 3. es ist kein zusätzliches Getriebe erforderlich, um diese Einheit anzutreiben; 4. die Einheit ist sehr einfach gegen Schmutz und Schwingungen zu schützen; 5. es ist ohne weiteres möglich, diese Einheit an jedes derartige Kraftübertragungssystem mit flüssigkeitsbetätigten Mitteln anzuschließen.Referring now to the clutch assembly again, under normal forward travel conditions the hydraulic system with passage 55 is the low pressure of the pump, that supplies the system, suspended. This pressure is too low to have the strength of the Overcome spring 85. The piston valve 82 is also the lower pressure of the exposed to the same system. It should now be assumed that the already described Tendency of one of the vehicle wheels or of two front or rear vehicle wheels occurs to lock up and slide (i.e. too hard) by braking too hard in relation to the road conditions), then one or the other of the clutches comes the clutch assembly to the effect, as has already been described, to the individual To block parts of the center differential with each other and to block the To prevent vehicle wheels and slipping. This condition necessarily becomes the Set high pressure stop 45, which has already been described, into action so that the One-way valve 54 closes and the high pressure generated on piston valve 82 causes which is therefore moved into a position in which the passage 83 to the sump is closed and the passage 84 is opened to the low pressure oil. As a result, the Servo motors 75, 76 effective to prevent slippage and reduce the on the Braking force and thus the braking effect on the vehicle wheels. The application a slip-preventing unit on a power transmission system here The type described has many advantages, in particular the following: 1. A single one the anti-slip unit operates all vehicle wheels; 2. the unit that belongs to the power transmission system of the vehicle, forms part of the sprung Mass, so that the unsprung mass is not increased; 3. It is not an additional one Gear required to drive this unit; 4. the unity is very simple to protect against dirt and vibrations; 5. It is easily possible to do this Unit to any such power transmission system with fluid-operated means to connect.

Es sind Vorkehrungen getroffen, um die Kupplungsanordnung auszuschalten, wenn das Fahrzeug im Rückwärtsgang fährt. In dem vorliegenden Beispiel wird das Ausschalten durch den Fahrer bewirkt, wenn er das Umkehrgetriebe 4 bis 6 schaltet. Die Ausschaltmittel bestehen aus einem Druckminderventil, das in F i g. 1 mit 90 bezeichnet ist. Dieses Ventil 90 wird durch eine Feder 91 angedrückt, um einen Auslaß von der Bohrung 55 zu schließen. Das Ventil ist in dem Ventilgehäuse 62 angeordnet. Auf die Ventilstange 96 wirkt ein durch Feder angedrückter Knopf 97, der mit dem Handhebel des Umkehrgetriebes 4 bis 6 zusammenarbeitet. Die Anordnung ist so getroffen, daß, wenn der Hebel so eingelegt ist, daß der Planetenträger 5 in seiner Lage für Vorwärtsfahrt ist, der Knopf 97 losgelassen ist und durch seine Feder 98 von einer Anlage an die Ventilstange 96 abgehoben wird. Demzufolge bewirkt die Feder 91, daß das Ventil 90 die Leitung 63 schließt, und auf diese Weise kann der hydraulische Anschlag 54 wirksam werden, wie bereits beschrieben wurde.Provisions are made to turn off the clutch assembly when the vehicle is in reverse. In the present example, the switching off is effected by the driver when he shifts the reverse gear 4 to 6. The switch-off means consist of a pressure reducing valve which is shown in FIG. 1 is designated by 90 . This valve 90 is urged by a spring 91 to close an outlet from the bore 55. The valve is arranged in the valve housing 62. A spring-pressed button 97 acts on the valve rod 96 and cooperates with the hand lever of the reversing gear 4 to 6. The arrangement is such that when the lever is inserted in such a way that the planet carrier 5 is in its position for forward travel, the button 97 is released and is lifted off the valve rod 96 by its spring 98. As a result, the spring 91 causes the valve 90 to close the line 63, and in this way the hydraulic stop 54 can take effect, as has already been described.

Wenn andererseits der Handhebel aus der Vorwärtsstellung verschoben wird, so daß der Planetenträger 5 entweder die Neutral- oder Rückwärtslage einnimmt, wird der Knopf 97 heruntergedrückt und öffnet das Ventil 90; demzufolge kann in dem hydraulischen Anschlag kein Druck entstehen.On the other hand, when the hand lever is moved from the forward position so that the planet carrier 5 assumes either the neutral or reverse position, the button 97 is depressed and opens the valve 90; consequently, no pressure can arise in the hydraulic stop.

In dem hier beschriebenen Beispiel wird die Bremswirkung vollständig von dem Druck des Fahrerfußes erzeugt, und um die Bremswirkung zu vermindern, wird dem Druck entgegengewirkt durch die Servowirkung der das Rutschen verhindernden Einheit, so daß diese auch als Antiservoeinheit bezeichnet werden kann.In the example described here, the braking effect is complete generated by the pressure of the driver's foot, and to reduce the braking effect, is the pressure counteracted by the servo effect of the slipping preventing Unit, so that it can also be referred to as an anti-servo unit.

Wie zu erkennen ist, kann die Erfindung auch in anderen Systemen, bei denen ein Servomotor verwendet wird, angewandt werden. F i g. 5 zeigt beispielsweise eine Anordnung, bei der die Bremswirkung durch den Fuß des Fahrers erzeugt wird, der von einem Servomotor unterstützt ist. Um die Bremswirkung zu vermindern, wird die Servowirkung unwirksam gemacht. In F i g. 5 sind Teile, die den bereits beschriebenen Teilen ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen genannt. In diesem Beispiel sind Zylinder 76 und Kolben 75 des Servomotors pneumatisch.As can be seen, the invention can also be used in other systems, in which a servo motor is used can be applied. F i g. 5 shows, for example an arrangement in which the braking effect is generated by the driver's foot, which is supported by a servo motor. To reduce the braking effect, is the servo effect made ineffective. In Fig. 5 are parts that the already described Parts are similar, given the same reference numerals. In this example are Cylinder 76 and piston 75 of the servomotor are pneumatic.

Wie dargestellt, hat das Ventilgehäuse 62 einen Luftansaugdurchlaß 100, der über eine Leitung 101 mit dem Saugsystem des Motors verbunden ist, und zwar dem Ansaugverteiler zu den einzelnen Zylinderköpfen des Motors. Weiterhin hat das Ventilgehäuse 62 einen weiteren Luftdurchlaß 102, der zur Atmosphäre öffnet.As shown, the valve housing 62 has an air intake passage 100 which is connected by a line 101 to the intake system of the engine, namely the intake manifold to the individual cylinder heads of the engine. Furthermore, the valve housing 62 has a further air passage 102 which opens to the atmosphere.

Unter normalen Bedingungen ist der Servomotorzylinder 76 über die Leitung 77, den Saugdurchlaß 100 und die Leitung 101 mit dem Saugsystem des Motors verbunden, so daß der Servomotor ständig das Bremssystem in die Richtung zum Anlegen der Bremsen drückt (dabei ist es selbstverständlich erforderlich, daß der Fahrer mit dem Fuß auf das Bremspedal drückt, um die Bremsen tatsächlich einzulegen). In dem Fall, daß hoher Druck in dem hydraulischen Anschlag 45 der das Rutschen verhindernden Einheit erzeugt wird, wird das Ventil 82 verschoben, um den Zylinder 76 des Servomotors in Verbindung mit der Atmosphäre über die Durchlässe 80 und 102 zu bringen. Damit hört die unterstützende Servowirkung auf, so daß die Bremswirkung vermindert wird, wann immer die das Rutschen verhindernde Einheit wirksam wird.Under normal conditions, the servo motor cylinder 76 is connected to the suction system of the motor via the line 77, the suction passage 100 and the line 101 , so that the servo motor constantly pushes the braking system in the direction to apply the brakes (it is of course necessary that the Driver presses the brake pedal with his foot to actually apply the brakes). In the event that high pressure is generated in the hydraulic stop 45 of the anti-slip unit, the valve 82 is shifted to bring the cylinder 76 of the servomotor into communication with the atmosphere via the passages 80 and 102. This ceases the supporting servo effect, so that the braking effect is reduced whenever the anti-slip unit becomes effective.

Bei den Servomotorsystemen, die mit Bezug auf F i g. 3 und 5 beschrieben sind, besteht der Auslöser, der durch die Erzeugung von hohem Druck in dem hydraulischen Anschlag in Tätigkeit tritt, aus einem Steuerventil, das den Servormotor überwacht, und dieser Auslöser ist in einem Fall ein hydraulisches und in dem anderen Fall ein pneumatisches Ventil. Wenn es erwünscht ist, kann der Auslöser statt dessen auch mit irgendeinem anderen Steuermittel verbunden sein in einem System, das den Andruck des Fahrerfußes entweder unterstützt oder ihm entgegenwirkt. Beispielsweise kann der Auslöser mit einer Schalteinrichtung verbunden sein bei einem elektromagnetischen System, das mit dem Hebel des Bremspedals verbunden ist.In the servo motor systems described with reference to FIG. 3 and 5 are, the trigger consists of the generation of high pressure in the hydraulic Stop comes into action from a control valve that monitors the servomotor, and this trigger is hydraulic in one case and hydraulic in the other a pneumatic valve. If desired, the trigger can be used instead also be connected to some other control means in a system that uses the Pressure of the driver's foot either supports or counteracts it. For example the release can be connected to a switching device in the case of an electromagnetic one System connected to the brake pedal lever.

Claims

Claims: 1. Device for preventing the blocking of the braked wheels of a motor vehicle, its power transmission with a clutch arrangement is equipped with a hydraulic stop or abutment that is attached to the control a central differential is involved, g e -characterized by means which the pressure chamber of the hydraulic stop with a force influencing the brake actuation Bring servo in connection so that when a predetermined Pressure in the hydraulic stop the braking effect in a known manner is reduced by means of the servo device.

2. Device according to claim 1, characterized by a trigger (67), which when high pressure is generated in the hydraulic Stop (45) responds and moves and connected to a control part (82) is that reduces the braking effect whenever the trigger is out of the normal position is moved.

3. Device according to claim 2, characterized in that the hydraulic stop (45) is connected to a hydraulic system (55) within the clutch arrangement and the trigger (67) is a cylinder and piston unit which is hydraulically (at 63) with the System (55) is connected and normally acts to adjust the control part (82) so that full braking action can be applied by the driver with or without the aid of the servo motor.

4. Device according to claim 2, characterized in that in a known manner the Servo motor consisting of a normally ineffective cylinder and piston Pressure unit (75, 76) that with the brake pedal (70) of the vehicle driver in such a way is connected that, when it is effective, it counteracts the pressure of the driver's foot, and wherein the control means is a valve (82) arranged to it, when it is moved by the trigger (67), the pressure of the driver's foot causes the opposite effect (Fig. 3).

5. Device according to claim 2, characterized in that, in a known manner, the servomotor consists of a cylinder and piston-containing pressure unit (75, 76), which is connected to the brake pedal (70) of the driver is connected in such a way that it normally takes the pressure of the driver's foot supported, and wherein the control means is a valve (82) which is so arranged is that when it is moved by the trigger (67), the support of the Servomotor is interrupted (F i g. 5).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the clutch arrangement consists of a pair of one-way clutches, each of which is connected to two driven parts, namely a running part (22 or 31) and an overtaking part (30 or 22), and the arrangement is such that with respect to one of the clutches its running part (22) rotates with a cardan shaft (10) and its overrunning part (30) rotates with the drive (11) of the central differential, while with respect to the other clutch its running part (31) rotates with the drive (11) of the central differential and its overtaking part (22) rotates with the cardan shaft (10).

7. Device according to claim 6, characterized in that each of the one-way clutches consists of a friction clutch (41) and a pressure part (40) which is to be applied against this friction clutch, and the friction clutch and the pressure part lie between the running part and the overtaking part and the Pressure part has a connection with one of these parts which allows a limited amount of relative movement between them, and a hydraulic stop (45) which receives the friction clutch between itself and the pressure part and which is arranged to be connected to the pressure part on the Friction clutch cooperates. Documents considered: German Patent No. 669 586; U.S. Patent No. 1810 763. Prior Patents Considered: German Patent No. 1129 841.