DE1258283B

DE1258283B - Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1258283B
Application number: DESCH36979A
Authority: DE
Inventors: Leopold F Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-05-03
Filing date: 1965-05-03
Publication date: 1968-01-04

Description

Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstsperrendes Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem angetriebenen, im Achsgetriebegehäuse über Lager drehbar abgestützten Ausgleichgetriebegehäuse, in dem auf den gegenüberliegenden Enden zweier Achswellen befestigte Achswellenkegelräder vorgesehen sind, die mit Ausgleichkegelrädern im Eingriff stehen, wobei zum Sperren des Ausgleichgetriebes eine außerhalb des Ausgleichgetriebes angeordnete Konuskupplung vorgesehen ist, deren eine Kupplungshälfte mit dem Ausgleichgetriebegehäuse verbunden ist und deren andere Kupplungshälfte mit einer der Achswellen drehfest gekuppelt ist.
Bei einem durch die schweizerische Patentschrift 262 488 bekannten Ausgleichgetriebe dieser Art ist für die Kupplung ein zusätzliches Gehäuse vorgesehen, das an das Ausgleichgetriebegehäuse angeflanscht ist. Dieses mit dem Ausgleichgetriebegehäuse umlaufende Kupplungsgehäuse ist in einem eigens zu seiner Aufnahme geschaffenen Hohlraum des Achsgetriebegehäuses untergebracht. Innerhalb des die eine Kupplungshälfte bildenden Kupplungsgehäuses sind auf einer mit der Achswelle drehfest verbundenen GewindehülseKupplungskörper schraubbar angeordnet, deren konische Umfangsflächen mit erheblicher Verspannung gegen die Innenfläche des Kupplungsgehäuses gedrückt werden, sobald bei einer Relativdrehung des Kupplungsgehäuses gegenüber der Achswelle die Kupplungskörper mit Hilfe eines besonders angeordneten Reibkörpers von dem Kupplungsgehäuse mitgenommen und daher auf der Gewindehülse in axialer Richtung verschraubt werden.
Bei diesem bekannten Ausgleichgetriebe erfordert die Kupplung einen erheblichen Bauaufwand, und ihr zusätzlicher Raumbedarf ist ebenfalls sehr erheblich. Außerdem sind die Kupplungskörper innerhalb des Kupplungsgehäuses angeordnet, die miteinander zusammenarbeitenden Flächen sind Innenflächen des Kupplungsgehäuses, so daß sich die Wärme von dieser Fläche schlecht abführen läßt. Ein Ausgleichgetriebe ähnlicher Bauart, das sich von dem vorerwähnten Ausgleichgetriebe nur durch die besondere Ausbildung der Kupplungskörper unterscheidet, ist in der USA.-Patentschrift 2 424 942 beschrieben.
Auch sind durch die deutsche Auslegeschrift 1169 311 Ausgleichgetriebe bekanntgeworden, bei denen die Kupplungskörper innerhalb des Ausgleichgetriebegehäuses angeordnet sind. Bei diesen Ausgleichgetrieben entsteht die beim Schleifen der Kupplung auftretende Wärme innerhalb des Ausgleichgetriebegehäuses, wo diese Wärme sehr schlecht abgeführt werden kann. Außerdem ist die Größe der miteinander zusammenarbeitenden Flächen durch die Maße des Ausgleichgetriebegehäuses beschränkt. Derart kleine Arbeitsflächen sind jedoch der hohen, bei Geländefahrzeugen auftretenden Beanspruchung nicht gewachsen.
Bei einem anderen, durch die deutsche Auslegeschrift 1116 069 bekanntgewordenen Ausgleichgetriebe ist die Kupplungsanordnung ebenfalls in einem besonderen, eigens dafür geschaffenen Hohlraum des Achsgehäuses außerhalb des Raumes zwischen den Lagern untergebracht, zwischen denen das Ausgleichgetriebegehäuse im Achsgetriebegehäuse gelagert ist. Die Kupplungsanordnung besteht aus einer sogenannten Stieberkupplung. Diese Kupplung erlaubt nur zwei Betriebszustände, nämlich einen Betriebszustand, in dem das Ausgleichgetriebegehäuse nicht mit der Achswelle gekuppelt ist, und einen anderen Betriebszustand, in dem das Ausgleichgetriebegehäuse mit Hilfe der Kupplungsmuffe drehfest mit der Achswelle verbunden ist. Diese auch Differentialsperren genannten Kupplungen haben den Nachteil, daß, wenn das Ausrücken vergessen wird, das Fahrzeug dem Lenkausschlag nicht folgt, sondern in der Kurve geradeaus weiterfährt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein selbstsperrendes Ausgleichgetriebe zu entwickeln, das die Nachteile der bekannten Ausgleichgetriebe nicht aufweist und einen verhältnismäßig geringen Raumbedarf hat.
Die Erfindung besteht darin, daß die Konuskupp-Jung zwischen den das Ausgleichgetriebegehäuse im Achsgetriebegehäuse abstützenden Lagern in dem die Achswellen- und Ausgleichkegelräder umschließenden und das Tellerrad umfassenden Bereich des Ausgleichgetriebes vorgesehen ist, wobei der Reibkonus, der zu der mit der Achswelle verbundenen Kupplungshälfte gehört, an einem mit der Achswelle drehfest verbundenen, aber axial beweglichen Kupplungsring angeordnet ist und wobei die beiden Kupplungshälften federnd im Eingriff gehalten werden.
Dadurch, daß die Kupplungsfläche außerhalb des Ausgleichgetriebegehäuses, jedoch zwischen den das Ausgleichgetriebegehäuse abstützenden Lagern im gleichen Hohlraum des Achsgetriebegehäuses vorgesehen ist, kann die Kupplungsfläche entweder an der Außenfläche des Ausgleichgetriebegehäuses oder an einem an der Außenfläche des Ausgleichgetriebegehäuses befestigten Teil vorgesehen werden. Man erhält dadurch eine gedrängte, außerordentlich raumsparende und einfache Konstruktion, was besonders bei Personenkraftwagen ins Gewicht fällt, da diese in der Nähe des Ausgleichgetriebes nur sehr wenig Raum zur Verfügung haben. Auch muß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kein besonderer Hohlraum im Achsgehäuse vorgesehen werden. Da die miteinander zusammenarbeitenden Kupplungsflächen außerhalb des Ausgleichgetriebegehäuses angeordnet sind, kann die auftretende Wärme leicht abgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht ferner, daß den miteinander zusammenarbeitenden Kupplungsflächen ein verhältnismäßig großer Durchmesser gegeben werden kann, so daß die Flächenbelastung dieser Kupplungsflächen verhältnismäßig niedrig ist. Demnach ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der mittlere Durchmesser der Reibfläche der Konuskupplung größer als der Innendurchmesser des Ausgleichgetriebegehäuses; an dem sich die Ausgleichkegelräder abstützen.
Bei Ausführungsformen der Erfindung kann der mit dem Ausgleichgetriebegehäuse drehfest verbundene Reibkonus an dem Flansch des Ausgleichgetriebegehäuses für das Tellerrad angeordnet sein. Auch kann er von einer kegelförmigen Außenfläche des Ausgleichgetriebegehäuses gebildet sein. Schließlich kann dieser Reibkonus auch an dem am AusgleichgetriebegehäusebefestigtenTelierrad vorgesehen sein.
Bei Ausführungsformen der Erfindung ist der mit dem Ausgleichgetriebegehäuse drehfest verbundene Reibkonus an einem am Ausgleichgetriebegehäuse befestigten Teil vorgesehen, der an der dem Tellerrad entgegengesetzten Seite des Antriebsritzels angeordnet ist. Dadurch ergibt sich eine besonders günstige Raumausnutzung des Hohlraumes des Achs- ; getriebegehäuses, in dem das Ausgleichgetriebe untergebracht ist.
Schließlich kann bei Ausführungsformen der Erfindung noch von dem an sich bekannten Merkmal Gebrauch gemacht sein, daß die Anpreßkraft der ; Konuskupplung durch die Relativbewegung der beiden Kupplungshälften zueinander verstärkt wird. Dieser Gedanke kann bei einer Ausführungsform der Erfindung konstruktiv so gelöst sein, daß ein Mitnehmer drehfest auf der Achswelle befestigt ist, wobei f dieser Mitnehmer Schrägflächen aufweist, die mit Schrägflächen eines gegenüber dem Mitnehmer begrenzt drehbaren, den Gegenkonus aufwendenden Kupplungsringes zusammenarbeiten.
In den Zeichnungen sind in der nachfolgenden e Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele des selbstsperrenden Ausgleichgetriebes gemäß der Erfindung dargestellt. F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des selbstsperrenden Ausgleichgetriebes, bei der der mit dem Ausgleichgetriebegehäuse drehfest verbundene Reibkonus ein Teil des Tellerrades ist; F i g. 2 zeigt einen Teillängsschnitt durch eine Ausführungsform, bei der der mit dem Ausgleichgetriebegehäuse drehfest verbundene Reibkonus von dem Flansch gebildet wird, der zur Befestigung des Tellerrades dient; F i g. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform, bei der sich der mit dem Ausgleichgetriebegehäuse drehfest verbundene Reibkonus an einem Teil befindet, welches am Ausgleichgetriebegehäuse an der dem Tellerrad entgegengesetzten Seite des Antriebsritzels befestigt ist; F i g. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform, bei der der mit dem Ausgieichgetriebegehäuse drehfest verbundene Reibkonus von dem Außendurchmesser des ringförmigen Teiles des Ausgleichgetriebegehäuses gebildet wird; F i g. 5 und 6 stellen Teilschnitte durch F i g. 4 dar.
Im Inneren eines Ausgleichgetriebegehäuses 12 sind Ausgleichkegelräder 15 und mit diesen kämmende mit Achswellen 11 für die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges drehfest verbundene Achswellenkegelräder 16 angeordnet. In eine Außenverzahnung 10 der Achswelle 11 greift eine Innenverzahnung 9 eines Mitnehmers 8 ein, welcher mit einer Außenverzahnung 5 versehen ist, in die eine Innenverzahnung 6 eines Kupplungsringes 3 greift, welcher von einer Tellerfeder 4 axial gegen einen Reibkonus 2 gedrückt wird, der mit dem Ausgleichgetriebegehäuse verbunden ist. Der Antrieb des Ausgleichgetriebegehäuses 12 erfolgt über ein Tellerrad 7 und ein Antriebsritzel 1. Mit 2, 13, 14 und 17 sind die verschiedenen Ausführungsformen von Reibkonen bezeichnet. 18 ist ein den Reibkonus 17 tragendes Teil, das mit dem Ausgleichgetriebegehäuse drehfest, aber lösbar verbunden ist. 19 ist eine der einen Kupplungsring 24 axial andrückenden Federn, deren Anpreßkraft durch Schrägflächen 21 in einem Mitnehmer 20 sowie Schrägflächen 22 im Kupplungsring 24 und eine Kugel 23 verstärkt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem angetriebenen, im Achsgetriebegehäuse über Lager drehbar abgestützten Ausgleichgetriebegehäuse, in dem auf den gegenüberliegenden Enden zweier Achswellen befestigte Achswellenkegelräder vorgesehen sind, die mit Ausgleichkegelrädern im Eingriff stehen, wobei zum Sperren des Ausgleichgetriebes eine außerhalb des Ausgleichgetriebes angeordnete Konuskupplung vorgesehen ist, deren eine Kupplungshälfte mit dem Ausgleichgetriebegehäuse verbunden ist und deren andere Kupplungshälfte mit einer der Achswellen drehfest gekuppelt ist, dadurch gekennzeichn e t, daß die Konuskupplung zwischen den das Ausgleichgetriebegehäuse (12) im Achsgetriebegehäuse abstützenden Lagern in dem die Achswellen- und Ausgleichkegelräder (16 und 15) umschließenden und das Tellerrad (7) umfassenden Bereich des Ausgleichgetriebegehäuses vorgesehen ist; wobei der Reibkonus (2 bzw.13 bzw. 14 bzw. 17), der zu der mit der Achswelle (11) verbundenen Kupplungshälfte gehört, an einem mit der Achswelle (11) drehfest verbundenen, aber axial beweglichen Kupplungsring (3 bzw. 24) angeordnet ist und wobei die beiden Kupplungshälften federnd im Eingriff gehalten werden.
2. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser der Reibfläche (2 bzw. 13 bzw. 14 bzw. 17) der Konuskupplung größer als der Innendurchmesser des Ausgleichgetriebegehäuses (12) ist, an dem sich die Ausgleichkegelräder (15) abstützen.
3. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Ausgleichgetriebegehäuse (12) drehfest verbundene Reibkonus (14) an dem Flansch des Ausgleichgetriebegehäuses (12) für das Tellerrad (7) angeordnet ist.
4. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Ausgleichgetriebegehäuse (12) drehfest verbundene Reibkonus (13) von einer kegelförmigen Außenfläche des Ausgleichgetriebegehäuses (12) gebildet ist.
5. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Ausgleichgetriebegehäuse (12) drehfest verbundene Reibkonus (2) an dem am Ausgleichgetriebegehäuse befestigten Tellerrad (7) vorgesehen ist.
6. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Ausgleichgetriebegehäuse (12) drehfest verbundene Reibkonus (17) an einem an der dem Tellerrad (7) entgegengesetzten Seite des Antriebsritzels (1) am Ausgleichgetriebegehäuse (12) befestigten Teil (18) vorgesehen ist.
7. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mitnehmer (20) drehfest auf der Achswelle (11) befestigt ist, der Schrägflächen (21) aufweist, die mit Schrägflächen (22) eines gegenüber dem Mitnehmer (21) begrenzt drehbaren, den Gegenkonus aufweisenden Kupplungsringes (24) so zusammenwirken, daß bei Relativbewegung dieser beiden Teile zueinander die Anpreßkraft der Konuskupplung verstärkt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 926 469; deutsche Auslegeschriften Nr. 1169 311, 1116 069; schweizerische Patentschrift Nr. 262 488; USA.-Patentschrift Nr. 2 424 942.