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Sperrbares Verteilergetriebe für allradangetriebene Fahrzeuge Die
Erfindung bezieht sich auf ein sperrbares Verteilergetriebe für allradangetriebeno
Fahrzeuge zur Verteilung der Antriebeleistung auf die- Vorder- und/oder Hinterac:hse
mit einem zwischen zwei Zahnradsätzen angeordneten Ausgleichsgetriebe., das insbesondere
für Nützfahrzeuge geeignet ist" und betrifft Maßnahmen-zur Verbesserung der Funktion
derartiger Getriebe.
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Verteilergetriebe werden vielfach bei allradahgetriebenen Fahrzeugen
verwendet, um eine weitere Übersetzungestufe zu bilden und um die Antriebsleistung
auf die zuschaltbare Vorder- und Hinterachse verteilen zu können. Dazu dienen üblicherweize
zwei Zahnradsätze, die durch eine auf der Eingangswelle angeordnete Schaltmuffe
wechselweis-amit dieser kuppelbar sind. Die Verteilung der Antriebeleistung erfolgt
bei diesen Ausführungen in Abhängigkeit von der Übersetzung eines als Kegelrad-
oder Planetenrgddifferential ausgebildeten sperrbaren Ausgleichsgetriebes" das.jeweils
konzentrisch auf den. Abtriebswellen des Verteilergetriebes,angeordnet ist und mit
diesen unmittelbar in Verbindung steht bzw. mit diesen kuppelbar -Ast.
Diese
bekann-It--en Verteilerge-iMiebe-Ausführungen haben sich in
der Praxis zwar
gut bewährt, eine Änderung im Verhältnis der leistungsverteilung ist hierbei- jedoch
nicht ohne weiteres möglich, da-die leistungsverteilung von den Über setzungen im
Ausgleichsgetriebe abhängig. ist und somit im Bedarfsfall jeweils ein entsprechend
ausgel-egtes Differentialgetriebe eingesetzt werder, müßte. Bisher ist es daher
aus Kostengründen üblich, Verteilergetriebe der gleichen Type mit einem konstanten,
einmal festgelegtem VerhällMis'der Leistungsverteilung anzubieten.
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Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr, ein sperrbares Vdrteilergetriebe
für allradangetriebene Fahrzeuge zur Verteilung der Antriebsleistung auf die Vorder-
und/oder Hinterachse mit einem zwischen zwei Zahnradsätzen angeordneten Ausgleichsgetriebe
zu schaffen, das einfach in seinem Aufbau ist und bei dem -ohne weiteres durch einfache
bauliche Maßnahmen eine Änderung in der Verteilung der zur Verfügung stehenden leistung
auf die Abtriebswellen des Ve--teilergetriebes vorgenommen werden kann. Gemäß der
Erfindung wird dies dadurch erreicht> daß das Ausgleichsgetriebe auf der Eingangswelle
des Verteilergetriebes angeordne-7 ist und daß ferner den Abtriebswellen des Ver-
-teilergetriebes zur Billdung einer starren Verbindung zwischen dIesen Wellen eine
K7iipplung zugeordnet ist.
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Besonders vorteilhaft ist es hierbei, zür wahlweisen veränderbaren
Verte.Liang der den Abtriebswellen des Verteilergetriebes zugeführten leisturig
alle oder einzelne Räder der beiden, je-
wells mit unte--schiedlichen
Übersetzungen versehenen Zahnradsätze austauschbar anzuordnen.
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Das AusgleichsgetrJ.ebe kann.als Kegelradd.Ifferential, als P?.anet-enraddif.-Pereittia.1,
als Stirnraddifferentiall, als Schneckenraddifferentlal od.dgl., die Kupplung zur
Verbin-. dung der beiden Abtriebswellen des VArteilergetriebes als v orzugsweise
naßlaufende Iamellenreibungskupplung oder als Klauenkupplung ausgebildet werden.
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Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Verteilergetriebe zeichnet sich.nicht
nur durdh den einfachen Aufbau und der-damit verbundenen geringen Störanfalligkeit
aus, sondern es bietet vielmehr aufgrund der Anordnung des Ausgleichsgetriebes auf
der EInga-ngswelle und der-als Dillrentialsperre wirkenden Kupplung auf den Abtriebswellen
des weiteren den Vorteil, daß auf einfache We-,;L,se 'eine-Veränderung in der Verteilung
dv-r ZugeführIen leistung soxfie des eingeleiteten Drehm.zi,2.e-nts auf die Abt,#riebswellen
vorgenommen werden kann. joadurc#I.-t, daß bei gleicher Drehzahl und Drehrichtung
der Abrriebswellen, bed-Ln9t durch die unterschiedl:L.chen, Übersetzungen der Zadimrads,41#,u-4A.en
des Verteilergetriebes zueinander, die Drehzahl der mit dem KagelradausglELchsgetriebe
unmittelbar verbundenen .'Zahnräder unterschiedIieb und das von-diesen abgenommene
Drebmoment auf beiden Seiten gleich bemessen ist, tr-i-tt somit- an den.,AbtrIebswellen
eine Leisungs- und/oder Drehmomentverteilung-auf, die durch die Übersetzungen der
beiden
Zahnradstufen zueinander bestimmt ist.
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Wird somit das Ubersetzungsverhältnis eines oder beider Zahnradpaare
beispielsweise durch Auswechseln -verändert, so wird damit auch eine Änderung in
der Verteilung der Leistung vorgenommen, da bei gleichen Ausgangsdrehmomenten am
Ausgle.ichsgetriebe eine Veränderung der Abtriebsdrehzahlen der mit, dem Ausgleichsgetriebe
unmittelbar verbundenen Zahnräder erfolgt. Eine Veränderung in der Ver-4eilung der
Drehmomente ist dagegen nur bei einer entsprechenden Änderung beider Übersetzungsverhältnisse
der beiden Zahnradsätze zueinander möglich.
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Weitere Einzelheiten sind den in der Zeichnung dargestellten und gemäg
der Erfindung ausgebi ldeten Ausführungsbeispielen von Verteilergeel-rIeber, zu
entnehmen. Hierbei zeigen-.
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Fi-g. 1 -. e.in mit einem Kegelraddiff erential ui#d einer
Lamellenkupplung als Differentialsperre verbehenes Verteilergetriebe und Fig. 2-Q
ein Verteilergetriebe, dess-en Ausgleichsgetriebe als Planetenraddiffereutial ausgebildet
und, das mittels einer Klauerikupplung sperrbar ist.
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Dem in Fig. 1 dargestellten und mit 1 bezeichneten Verteilergetriebe
wird die Aiitriebsleistung von einer nicht gezeigten Antriebsmaschine über eine
Eingangswelle 2 zugeführt, die Über ein Ausgle&i.chsgefl-r»,-ebe 5 sowie
die miteinander in
Eingriff stehenden Zahnräder 10 und
11 bzw. 12 und 13 mit den Abtriebswellen 3 und 4 des Getriebes
1 in Verbindung steht. Das Ausg-leichsgeteibe 5 ist hierbei als Kegelraddi2erential
ausgebildet, dessen Ausgleichsräder 8 und 9 von der Eingangswelle
2 angetrieben werden, während die Achskegelräder 6 und 7
fest mit den
Zahnrädern 10 bzw. 12 verbunden sind. Zur Verbindung der beiden Abtriebswellen
3 und 4 miteinander und damit zur Sperrung des-Ausgleichsgetriebes
5 ist eine Lamellenkupplung 14 vorgesehen, deren Innenlamellen
15 auf der Welle 3 und deren Außenla mellen 16 auf der 4 angeordnet
sind, Da die beiden Abtriebswellen 3 und 4, di-e beispielsweise bei einem
allradangetriebenen Fahrzeug zum Antrieb der Hinter-und der Vorderachse dienen,
normalerweise die:gleiche Drehrichtung und gleiche Drehzahl aufweisen, ist die Drehzahl
der mit den auf den Wellen 3 und 4 drehfest gelagerten Zahnräder
11 bzw. 13 in Eingriff stehenden Zahnräder 10 und 12 in Abhängiü,keit
von dem gewählten übersetzungsverhältnis unterschiedlich, so daß, da das von den
Achskegelrädern 6 und 7
abzunehmende Drehmoment stets gleich groß ist,
die Leistung entsprechend der Drehzahl der Zahnräder 10 und 12 verteilt wird.
Eine-Änderung in der Leistungsverteilung auf die Abtriebswellen 3 und 4 ist
somit-auf einfache Weise durch Austauschen eines oder beider Zahnradsätze
10, 11 bzw. 12, 13
zu erreichen. Dagegen muß bei einer Änderung der
Verteilung des Drehmoments das Ubersetzungsverhältnis beider aus den Zahnrädeni10
und 11 bzw. 12 und 13 gebildet-en Zahnradsätze entsprechend verändert
werden. Wird lediglich ein Zahnrad
oder beide Zahnräder eines Zahnradsatzes
ausgetauscht, so --wird dadurch das von diesem Zahnradsatz übertragene Drehmoment
geändert, während das von dem anderen Zanrädsatz der entsprechenden Abtriebewelle
zugeführte Drehmoment gleich bleibt.
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Wird die Iamellenkupplung 14 g.B. durch einen hydraulisch beaufschlagten
Kolben geschlossen, so daß einekraftschlüssige Verbindung zwischen den Innenlamellen
15 und den Außenlamellen 16
und somit auch zwischen den Abtriebswellen
3 und 4 besteht, so ist das Ausgleichsgetriebe 5 gesperrt. Eine bestimmte
_Leistungsverteilung in Abhängigkeit von den Übersetzungen der Zahnräder
10, 11 und 129 13 findet in diesem Betriebszustand nicht statt, vielmehr
wird eine starre Verbindung zwischen der Vorder- und Hinterachse herfi:estellt und
die LELstung in Abhängigkeit von den jeweiligen Bodenverhältnissen verteilt, so
daß ein Durchdrehen eines Rades in zuverlässiger Weise verhindert wird.
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Auch bel-- dem in Fig. 2 dargestellten Verteilergetriebe 21, das in
seinem Aufbau dem Getriebe nach Fig. 1 entspricht, ist eß eberfalls ohne
weiteres möglich, die Verteilung der von der Antriebswelle 22 über das AusgleichsgetrLebe
25 und die miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder 30, 31
bzw.
32,'33 den Abtriebswellen 23 und 24 zugeführte Leistung zu ändern. Die an
dem Sonnenrad 26 und dem Hohlrad 27 des als -Planetanraddifferential
ausgebildeten Ausgleichsgetriebes 25,
dem die Leistung üb-er den Steg
28 und die Plantenräder 29
zuggführt wird,- abzunehmenden Drehmomente
sind bei diesem Ausführungsbeispiel-zwar nicht gleich, sondern sie entsprechen
dem
Verhältnis der Zähnezahlen von Hohlrad 27 zu Sonnen rad 26. Da jedoch
die Größe der Leistung an den Abtriebswellen 23 und 24 ebenfalls abhängig
ist von dem Produkt aus Drehmoment-und Drehzahl,der Zahnräder 30 bzw.
32 kann durch Änderung der Übersetzungen der Zahn äder 30, 31
und 32.
33 auch eine Änderung der leistungsverteilung vorgenommen werden.
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Zum Sperren des Ausgleichsgetriebes 25 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
eine Klauenkupplung 34 vorgesehen. Wird die axial verschiebbar aber drehfest auf
der Welle gelagerte S-cha'ltmuffe 25-in den auf der Welle 23 angeordneten
Klauenkranz36 eingeschoben, ist-das Verteilergetriebe 25
blocklert. Eine letungsverteilung
tritt in diesem Betriebszustand wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.-1 ein.