DE2026216A1

DE2026216A1 - Mehrfachantriebssystem mit Drehmomentübertrager und hydraulischer Kupplung

Info

Publication number: DE2026216A1
Application number: DE19702026216
Authority: DE
Inventors: Richard Lewis La Grange Park 111. Smirl (V.St.A.)
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1969-06-05
Filing date: 1970-05-29
Publication date: 1970-12-10
Also published as: GB1287029A; ES380411A1; ZA703456B; FR2045863A1; DE2026216B2; SE350443B; BR7019551D0; US3627072A

Description

Mehrfachantriebssystem mit Drehmomentübertrager und

hydraulischer Kupplung.

Die Erfindung bezieht sich auf Mehrfachantriebssysteme wie beispielsweise einen Vierradantrieb und insbesondere auf ein System mit einem Drehmomentübertrager, dem ein Drehmoment von einer Antriebsmaschine zugeführt wird und der ein Drehmoment ä an mehrere Antriebsachsen abgibt. Der Drehmomentübertrager weist ein Ausgleichgetriebe oder Differential 'mit einem Paar von AbtriebGwellen auf, die jeweils mit einer Antriebsachse verbindbar sind.

La ist bekannt, daß die am Radumfang ausgeübte ZugKraft eines Fahrzeuges wesentlich verbessert ist, wenn das Antriebsmoment an mehr als einer Antriebsachse ausgeübt wird. Aus diesem Grunde werden für militärische oder andere Fahrzeuge,, die zur Fort-

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bewegung in weglosem Gelände bestimmt sind, die bekannten Vierradsysteme verwendet. Bei diesen bekannten Vierradantriebssystemen ergeben sich jedoch bestimmte, nicht zumutbare Fahrbedingung gen und Schwierigkeiten, wodurch die Verwendung dieser Systeme für luftbereifte Nutzfahrzeuge und Personenkraftwagen bis jetzt im allgemeinen ausgeschlossen worden ist.

Wenn alle vier Räder kraftschlüssig durch die Maschine angetrieben werden, erfolgt ein sehr starker Reifenabrieb, wenn sich das Fahrzeug nicht geradlinig fortbewegt, sondern Kurven befährt. Unter diesen Bedingungen müssen die Vorderräder einen Kreisbogen mit einem größeren Halbmesser als die Hinterräder zurücklegen, so daß sich daher die Vorderräder schneller drehen müssen als die Hinterräder« Wenn bei einem derartigen System außerdem geringe Unterschiede der effektiven Radhalbmesser bestehen, die sich alleine schon durch unvermeidbare Druckunterschiede der Reifen ergeben, erfolgt ein unterschiedlicher Abrieb des Reifenprofils, so daß sich auf dem Umfang des Reifens die sogenannten Auswaschungen ergeben. Unter diesen Bedingungen drehen sich natürlich die Räder, welche einen kleineren Halbmesser aufweisen, bei Zurücklegen der gleichen Strecke natürlich schneller als die Räder mit einem größeren Halbmesser. Wenn die Räder gemeinsam kraftschlüssig und mit derselben Winke!geschwindigkeit durch das Antriebssystem angetrieben werden, werden die Vorderräder beim Eefahren von Kurven über die Fahrbahn hinweggezogen ("radieren"), während

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bei geradliniger Fahrt die einen kleineren Halbmesser aufweisenden Räder abgerieben werden. Die Reifen halten eine derartige Mißhandlung nicht lange aus. Außerdem treten nicht unerhebliche Beanspruchungen der Antriebsteile auf, und der Kraftstoffverbrauch ist zu hoch.

Line Lösung der bei einem derartigen System auftretenden Schwierigkeiten besteht darin, eine von Hand betätigbare ' Λ

Kupplung oder ein ausrückbares Zahnrad vorzusehen, so daß der Antrieb der Vorderräder des Fahrzeuges von Hand wahlweise in oder außer Tätigkeit gesetzt werden kann. Somit werden die Vorderräder eines Vierradantriebes nur dann zum Antrieb verwendet, wenn es die Beschaffenheit des von dem Fahrzeug befahrenen Geländes erforderlich macht. Ξίη derartiges Hinschalten des Vierradantriebs ist normalerweise dann erforderlich, wenn das Fahrzeug nicht befestigtes Gelände befährt. Wenn sich das Fahrzeug dagegen auf festem Boden fortbewegt, wird die Antriebsverbindung zu den Vorderrädern unterbrochen, ™ so daß das Fahrzeug durch den normalen Hinterradantrieb fortbewegt wird.

Sehr viele Überlegungen und Versuche sind auf eine andere LC-sung verwendet worden, die darin besteht, in einem Vierradantrieb ein drittes Ausgleichgetriebe anzuordnen, so da£ die vordere und die hintere Antriebswelle jeweils zum Antrieb eines vorderen und eines hinteren Ausgleichsgetriebes dienen, wobei

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die Antriebswellen über ein mittleres oder drittes Ausgleichgetriebe von der Maschine angetrieben werden. Ein derartiges Ausgleichgetriebesystem gestattet ohne weiteres, daß sich ein oder mehrere Räder mit einer höheren Drehzahl drehen, wenn das Fahrzeug eine Kurve befährt oder bestimmte Räder kleinere effektive Halbmesser als die anderen Räder aufweisen.

In Verbindung mit einem.derartigen System ergeben sich jedoch bestimmte Schwierigkeiten. Wenn beispielsweise ein Satz von Rädern sich an einer vereisten oder eine ungenügende Bodenhaftung vermittelnden Stelle befindet und alle Zugkraft verliert, drehen diese Räder frei durch und die Ausgleichwirkung führt dazu, daß der andere Radsatz kein Antriebsmoment ausübt. Daher sind in derartigen Systemen mit drei Ausgleichgetrieben von Hand betätigbare Sperrvorrichtungen vorgesehen worden, die im Eingriffs- oder Betätigungszustand eine Ausgleichwirkung zwischen den Antriebswellen verhindern und die angetriebenen Teile kraftschlüssig miteinander verriegeln. Die Wirkungsweise derartiger Vorrichtungen ist jedoch von Haus aus so begrenzt, daß sie sich in der Praxis nicht durchgesetzt haben.

Es sind auch bereits Vierradantriebe vorgeschlagen worden, die ein mittleres Ausgleichgetriebe aufweisen, das eine selbsttätige Sperrung bewirkt und die Ausgleichwirkung verhindert, wenn für die Ausgleichwirkung zulässige begrenzte Bereiche überschritten werden. Diese Vorrichtungen arbeiten in der

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Weise, daß die Ausgleichwirkung selbsttätig wiederhergestellt wird, wenn der zulässige Bereich nicht mehr überschritten wird. Ein derartiges System ist in der U.S.-Patentschrift 2 796 Ski von Claude Hill dargestellt und beschrieben.

Wie ohne weiteres ersichtlich, macht ein derartiges System das Vorhandensein vieler zusätzlicher Elemente erforderlich, wodurch es nicht nur kostspielig, sondern auch schwerfällig

und störanfällig wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrfachantriebssystem mit einem Drehmomentübertrager zu schaffen, der bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges gestattet, daß sich die Vorderräder beliebig schneller drehen können als die Hinterräder, die Hinterräder sich jedoch nur um einen vorbestimmten Mindestbetrag schneller drehen können als die Vorderräder. Der vorbestimmte Mindestbetrag soll dabei so festgelegt sein, daß er dem Betrag entspricht, der zum Ausgleich von Unterschieden | des Radhalbmessers oder des Reifenzustandes erforderlich ist. Der Drehmomentübertrager soll bei Fortbewegung des Fahrzeuges in Rückwärtsrichtung ein Antriebsmoment an eine Antriebsachse, jedoch nur ein geringes Antriebsmoment an die andere Antriebsachse abgeben. Das dabei übertragene Antriebs- oder Drehmoment soll dabei nur auf die in einer Reibungskupplung stets vorhandene Reibung zurückzuführen sein. Diese Arbeitsweise soll mit · einer Mindestanzahl von Teilen und auf sehr wirtschaftliche

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Weise erreicht werden.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Mehrfachantriebssystem ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehmoment-übertragungsvorrichtung eine zur Aufnahme eines Antriebs-Drehmomentes dienende Antriebsvorrichtung, ein mit der Antriebsvorrichtung verbundenes Ausgleichgetriebe mit einem durch diese angetriebenen Antriebselement und einem Paar von Abtriebselementen, die von dem Antriebselement angetrieben werden₉ aufweist, wobei das Ausgleichgetriebe eine relative.Bewegung zwischen dem Antriebselement und jedem Abtriebselement gestattet, einem Abtriebselement eine Kupplung zugeordnet lst₉ die ein Antriebselement aufweist, das insbesondere vermittels einer Kette und eines umlaufenden Antriebselementes mit dem einen Abtriebselement verbunden ist, ein Abtriebsglied mit einem der das Drehmoment übertragenden Gliedern verbunden und eine Druckvorrichtung vorgesehen ist, die dazu dient, die Kupplung in einen Eingriffszustand und dabei das Abtriebsglied in Abhängigkeit von Flüssigkeitsdruck in einen Antriebseingriff mit dem Antriebselement zu bringen, und eine Quelle unter Druck stehender Flüssigkeit vorgesehen ist, die in Verbindung mit der Druckvorrichtung steht und dazu dient, nur bei Antrieb des Fahrzeuges in Vorwärtsrichtung selbsttätig unter Druck stehende Flüssigkeit zum Einrücken der Kupplung zuzuführen.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, in denen

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Fig. 1 eine schaubildliche schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrfachantriebssystems in einem Kraftfahrzeug ist,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt und in einem größeren Maßstab dargestellte Ansicht des Drehmomentübertragers ißt, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes der Fig. 2 in einer abgeänderten Ausführungsform ist. ο

In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug dargestellt, für das sich die erfindungsgemäße Drehmoment-Übertragungsvorrichtung besonders gut eignet. Das Fahrzeug weist eine Antriebsmaschine Io und ein mit der Antriebsmaschine verbundenes automatisches Schaltgetriebe llauf. Eine Drehrcoment-Übertragungsvonichtung, abgekürzt Drehmomentübertrager 12 ist mit dem Schaltgetriebe 11 verbunden und dient dazu, durch ein zur Übertragung eines Drehmomentes dienendes Glied, das hier als eine Antriebswelle 15 dargestellt ist, ein Drehmoment auf eine Antriebseinheit 13 der Vorderachse, und durch ein zur übertragung eines Drehmomentes dienendes Glied, das hier als eine Antriebswelle 17 dargestellt ist, ein Drehmoment zu einer Antriebseinheit 16 der Hinterachse zu übertragen. Die Vorderachsen-Antriebseinheit 13 und die Hinterachsen-Antriebseinheit 16 dienen jeweils zum Antrieb von vorderen bzw. hinteren Antriebsradpaaren 2o bzw. 21.

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In Fig. 2 ist eine Ausführungsform des Drehmomentübertragers 12 dargestellt, der ein allgemein mit 22 bezeichnetes Gehäuse aufweist. Die durch das Schaltgetriebe 11 angetriebene Antriebswelle 23 ist teilweise dargestellt. Von der Antriebswelle 23 wird ein Planetenträger 26 angetrieben _$ der ein Element eines Ausgleichgetriebes oder Differentials 25 bildet.

Das Ausgleichgetriebe 25 weist den Planetenträger 26, mehrere an dem Träger 26 befindliche Planetenräder 27, ein konzentrisch zur Antriebswelle 23 angeordnetes und diese umgebendes Sonnenrad 28 und einen ebenfalls konzentrisch zur Mittelachse der Antriebswelle 23 angeordneten Zahnkranz 3o auf. Mit dem Sonnenrad 28 ist eine Manschette 31 verbunden, läuft mit diesem zusammen um und umgibt die Welle 23 konzentrisch. Die Manschette 31 ist in bezug auf die Antriebswelle 23 drehbar ausgebildet. Mit dem Zahnkranz 3o ist ein Träger 36 mit einem Nabenabschnitt 37 verbunden, dessen Mittelachse mit der Achse der Antriebswelle 23 zusammenfällt. Mit dem Ilabenabschnitt 37 ist eine in Axialrichtung von diesem vorstehende Hohlwelle 38 verbunden, die mit der Antriebswelle 17 verbunden werden kann.

Zwischen dem Flanetenträger 26 und der Manschette 31 des Sonnenrades 28 befindet sich eine Einweg-Antriebsvorrichtung ^o, die hier schematisch als Kemmkupplung dargestellt ist. Die Hemmkupplung ist so angeordnet, daß sich die Manschette 31 in dem einen Drehsinn schneller als der Planetenträger 26 drehen kann,

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wobei dieser Drehsinn dem Drehsinn der Getriebeteile bei der Portbewegung des Fahrzeuges in Vorwärtsrichtung entspricht. Wenn sich der Planetenträger im Drehsinn der Vorwärtsbewegung schneller dreht als das Sonnenrad, verriegelt die Einweg-Antriebsvorrichtung 4o die Elemente miteinander und verhindert dadurch eine Ausgleichwirkung zwischen diesen.

Ein umlaufendes Antriebselement 41,das hier als ein Stirnzahnrad dargestellt ist, umgibt die Manschette 31 und steht mit dieser in einer Keilnutverbindung. Am unteren Ende des Gehäuses 22 befindet sich eine Abtriebswelle 42, die mit der Antriebswelle 17 verbunden werden kann. Eine ringförmige Nabe 39 steht in einer Keilnutverbindung mit der Abtriebswelle 42 und läuft zusammen mit dieser um. Am unteren Ende des Gehäuses 22 befindet sich außerdem ein umlaufendes Antriebsglied 43» das drehbar in Lagern 46 geführt und vermittels einer Antriebskette 44 mit dem umlaufenden Antriebselement 41 verbunden ist.

Zwischen dem umlaufenden Antriebsglied 43 und der Abtriebswelle 42 ist eine Reibungskupplung 45 angeordnet. Die Kupplung 45 weist eine Reihe in Längsrichtung verlaufender Keilnuten 5o auf, die in dem umlaufenden Antriebsglied 43 ausgebildet sind. In den Keilnuten 5o befindet sich eine Reihe von Reibscheiben 51. Eine entsprechende Reihe von Keilnuten 52 sind in der Nabe 39 ausgebildet. Eine entsprechende Reihe von Reibscheiben 53 befindet sich in den Keilnuten 52 der Habe 39, wobei die Reib-

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Scheiben 53 im zusammengebauten Zustand jeweils zwischen den Reibscheiben 51 angeordnet sind.

Eine ringförmige Druckvorrichtung 55 umgibt die Abtriebswelie 42 und befindet sich innerhalb des Umfangs des umlaufenden Antriebsgliedes 43 neben einer Endwand 56 dee Antriebsgliedes. Die Druckvorrichtung 55 ist in bezug auf die Endwand 56 in Axialrichtung verschiebbar. Durch die Druckvorrichtung 55 und die Endwand 56 wird zwischen diesen eine Druckkammer 57 gebildet. ·

Das automatische Schaltgetriebe 11 weist eine Quelle 60 unter Druck stehender Flüssigkeit auf, deren Aufbau und Arbeitsweise im einzelnen in der US-Patentschrift 3 165 946 von R.W. Way-man beschrieben ist. Die entsprechende Druckquelle ist.in dieser Patentschrift mit dem Bezugszeichen I60 bezeichnet und wird vordere Pumpe genannt. Derartige Druckquellen sind bei nahezu jeder Ausführung eines automatischen Schaltgetriebes üblich.

Die in Fig. 2 dargestellte Druckquelle 60 ist durch eine Rohrleitung 62 mit einer vorderen Kupplung 6l des automatischen Schaltgetriebes 11 verbunden. Eine Rohrleitung 63 verbindet die Rohrleitung 62 mit einem Flüssigkeitseinlaß 65, der sich in einem Deckel 66 befindet, welcher mit dem Gehäuse 22 verbunden ist. In der Abtriebswelle 42 befindet sich eine Rohrleitung 67 und steht durch ein Rohr 68 in Verbindung mit dem

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Flüssigkeitseinlaß 65. Die Abtriebswelle H2 bildet eine Rohrleitung 7o, welche"die Rohrleitung 67 mit einer in dem umlaufenden Antriebsglied 43 ausgebildeten Rohrleitung 71 verbindet, welche wiederum mit der Druckkammer 57 in Verbindung steht.

Eine abgeänderte Ausführungsform der hydraulischen Druckvorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt. Dieses System weist ein getrenntes Kandwählventil 75 auf, das durch eine Rohrleitung 76 mit der Druckquelle 6o verbunden ist. Das Wählventil 75 '

ist mit dem (nicht dargestellten) Getriebeschalthebel verbunden.

Zwischen dem Kandwählventil 75 und dem Flüssigkeitseinlaß 65 ist eine Schiebervorrichtung 78 angeordnet, deren Aufgabe aus der weiteren Beschreibung ersichtlich wird. Die Schiebervorrichtung 78 lieist ein Gehäuse 8o auf, das mit swei Einlaßöffnungen 81 und 82 und einer Auslaßöffnung 83 versehen ist. Außerdem befinden sich in dem Gehäuse 8o zwei koaxial zueinan- ä der ausgerichtete zylindrische Bohrungen 85 und 86, die in Verbindung mit den Einlaßöffnungen 81 und 82 bzw. mit der Auslaßöffnung 83 stehen. Die Bohrung 85 hat einen größeren Durchmesser als die Bohrung 86,

Ein Schieber 37 mit einem Stegabschnitt 88, einem Stegabschnitt 9o und einem Verbindungsabschnitt 91 ist verschiebbar innerhalb des Gehäuses 80 gelagert, wobei sich der Stegabschnitt 88 inner-

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halb der Bohrung 85» und der Stegabschnitt $o innerhalb der Bohrung 86 befindet. Innerhalb der Bohrung 85 wird zwischen dem Ende 93 dee Schiebers 87 und einem Ende 95 der Bohrung 85 eine Druckkammer 92 gebildet. Eine in dem Gehäuse 8o ausgebildete öffnung 96 steht in Verbindung mit der Druckkammer 92. Eine Bohrung 97 innerhalb des Gehäuses 8o bildet eine Druckkammer 98. Das GEhäuse 8o weist außerdem eine Einlaßöffnung loo auf, die in Verbindung mit der Druckkammer 98 steht. Innerhalb der Bohrung 97 befindet sich eine Feder lol, welche den Schieber 87 beaufschlagt.

Die Schiebervorrichtung 78 steht mit dem Handwählventil 75 entweder über eine Rohrleitung Io2 oder eine Rohrleitung Io3 in Verbindung. Eine Rohrleitung Io4 verbindet das Handwählventil 75 mit der vorderen Kupplung 6i. Eine Rohrleitung Io6 verbindet die Rohrleitung Io2 mit der Einlaßöffnung loo. Eine Rohrleitung Io7 verbindet die Rohrleitung Io3 mit der Einlaßöffnung 96.

Di· Arbeitsweise des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Vierradantriebes ist wie folgt. Wenn sich das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung fortbewegen soll, wird der Schaltgetrisbe-Wählhebel in eine Stellung für Vorwärtsantrieb gebracht. Dadurch liefert die Druckquelle 6o unter Druck stehende Flüsigkeit durch die Rohrleitung 62 zu der vorderen Kupplung 61 des Schaltgetriebes 11 und durch die Rohrleitungen 63, 68, 67, 7o und 71 auch zu

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der Druckkammer 57 der Reibungskupplung 45. Die unter Druck stehende Flüssigkeit beaufschlagt die Druckvorrichtung 55 und drückt diese in der Darstellung der Fig. 2 in Axialrichtung nach links, so daß die Reibungskupplung 45 in die Eingriffsstellung gebracht wird und das umlaufende Antriebsglied 43 ein Drehmoment auf die Abtriebswelle 42 übertragen kann.

Ein Antriebs-Drehmoment wird dem Drehmomentübertrager 12 durch die Antriebswelle 23 erteilt. Die Antriebswelle 23 dreht den Planetenträger 26, welcher das Drehmoment vermittels der Planetenräder 27 auf das Sonnenrad 28 und den Zahnkranz 3o verteilt. Der Zahnkranz 3o treibt über den Träger 36, den Nabenabschnitt 37 und die Welle 38 die Antriebswelle 17, die Hinterachs en-Antriebseinheit 16 und über diese die hinteren Antriebsräder 21 an.

Das Sonnenrad 28 dreht die Manschette 31, das umlaufende Antriebselement 41 und vermittels der Antriebskette 44 auch das umlaufende Antriebsglied 43. Das Antriebsglied 43 treibt über die Reibungskupplung 45 die Nabe 39 und die Abtriebswelle 41, welche ihrerseits die vordere Antriebswelle 15, die vordere Antriebseinheit 13 der Vorderachse und schließlich die vorderen Antriebsräder 2o antreibt.

Die geometrische Anordnung und der Aufbau der umlaufenden Antriebselemente 41 und 43, die hier als Stirnzahnräder dargestellt

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sind, sind ao aufeinander abgestimmt, daß das Zahnrad 43 einen etwas größeren Durchmesser und damit auch eine größere Anzahl von Zähnen als da3 Zahnrad 4l aufweist. Das Zahnrad 41 hat beispielsweise einundvierzig Zähne und das Zahnrad 43 hat dreiundvierzig Zähne. Wenn nun angenommen wird, daß sich das Fahrzeug in normaler Weise und geradlinig fortbewegt, drehen sich die vorderen und die hinteren Antriebsradpaare mit gleicher Geschwindigkeit, wobei sich das Sonnenrad 28 mit einer um einen vorbestimmten Prozentsatz höheren Geschwindigkeit als der Planetenträger 26 und der Zahnkranz 3o dreht. Die Einweg-Antriebsvorrichtung 4o ist so angeordnet, daß sie diese schnellere Drehung bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges gestattet.

Yfenn das Fahrzeug in eine Kurve einfährt oder seine Fahrtrichtung ändert, müssen 3ich die Vorderräder schneller drehen als die Hinterräader, da die Vorderräder einen größeren Kreisbogen beschreiben. Dabei dreht sich das Sonnenrad 28 um einen noch höheren Prozentsatz schneller als der Planetenträger 26 und der Zahnkranz 3o.

Wenn 3ich die Hinterräder infolge unterschiedlicher Felgenoder Reifenhalbmesser etwas schneller drehen als die Vorderräder, werden in dem Ausgleichgetriebe die Drehgeachwindigkeiten des Zahnkranzes und des Planetenträgers gesteigert, so daß lediglich die relativ höhere Drehgeschwindigkeit des Sonnenrades in bezug auf den Planetenträger und den Zahnkranz

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verringert wird. Die Einweg-Antriebsvorrichtung Ίο gestattet so lange ein schnelleres Drehen der Hinterräder, bis sich der Planetenträger mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Sonnenrad dreht.

Kenn den Antriebsachsen für einen vorgegebenen Reibungskoeffizienten der Fahrbahn ein zu hohes Drehmoment zugeführt wird, beginnen die unter einer geringeren Belastung stehenden Räder zu rutschen. Bei einem normalen Fahrzeug, bei dem sich die Antriebsmaschine am vorderen Ende des Fahrzeuges befindet, sind die Hinterräder wesentlich weniger belastet als die Vorderräder, so daß die Hinterräder ihre Zugkraft verlieren und ins Rutschen kommen, bevor dieser Vorgang an den Vorderrädern auftritt. Wenn dieser Schlupf der Hinterräder in bezug auf die Vorderräder die konstruktionsmäßig zulässige Grenze von Ί-5 % überschreitet, dreht sich der Planetenträger schneller als das Sonnenrad, verriegelt damit die Einweg-Antriebsvorrichtung und verhindert damit einen Ausgleich zwischen dem Planetenträger und dem Sonnenrad. Wenn dieser Fall eintritt, überträgt der Zahnkranz 3o das Drehmoment auf den Planetenträger 26, über die Einweg-Antriebsvorrichtung ¹Jo auf das Sonnenrad 28, die umlaufenden Antriebselemente Ml und A3 und die Reibungskupplung 45 su der Abtriebswelle 42 und von dieser auf die vorderen Antritb3rtder 2o.

Dadurch wird zusätzliches Drehmoment, das von den Hinterrädern

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nicht ausgenutzt werden kann, entsprechend dem Reibungskoeffizienten der Fahrbahn gegenüber dem Schlupf an jeder Antriebsachse dem vorderen Antriebsradpaar zugeführt. Eei einem Grenzwert des insgesamt übertragenen Drehmomentes stehen der Vorderachse und der Hinterachse jeweils im wesentlichen die maximale Zugkraft zur Verfügung. ■ '

Auf diese Weise ist ein Mehrfachantriebssystem geschaffen worden, bei dem sich die Vorderräder um jeden beliebigen Eetrag schneller drehen können als die Hinterräder, wobei sich jedoch die Hinterräder nur um einen vorbestimmten Prozentsatz schneller drehen können als die Hinterräder'und das Ausgleichgetriebe bei Erreichen dieses Prozentsatzes zur Verriegelung kommt und den Vorderrädern zusätzliches Drehmoment zuführt.

Ohne die erfindungsgemäß vorgesehene hydraulische Druckvorrichtung würden sich bei Fortbewegung des Fahrzeuges in Rückwärtsrichtung ernsthafte Schwierigkeiten ergeben. Die Einweg-Antriebevorrichtung würde zur Verriegelung kommen, wenn sich das Sonnenrad 28 in RückwärtBriohtung schneller drehen will als der Planetenträger 26, zumal dem System gerade diese schnellere Drehung von Haus aus eigen ist. Ein© derartige Verriegelung würde zu einem "Radieren" der Reifen von angenähert 5 % und/oder zu einem konstanten Schlupf der Reibungskupplung 45 führen.

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Wie bereits ausgeführt, ist die Druckquelle so ausgelegt, daß sie nur dann unter Druck stehende Flüssigkeit zuführt, wenn das Getriebe in Vorwärtsrichtung arbeitet. Wenn der Handwählhebel des automatischen Schaltgetriebes 11 in die Rückwärts-Pahrstellung gebracht wird, führt die Druckquelle 6o der Druckkammer 57 keine unter Druck stehende Flüssigkeit zu. Dadurch bewegt sich die Druckvorrichtung 55 in der Darstellung der Fig. 2 in Axialrichtung nach rechts und gibt die Reibungs- μ kupplung 45 frei. In diesem Betriebszustand wird das Drehmoment nur auf die Hinterräder übertragen.

Wenn sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet, in dem es in Rückwärtsrichtung fortbewegt werden muß und sich die Hinterräder auf einer glatten Oberfläche befinden, wird infolge der stets in der Reibungskupplung ¹JS vorhandenen geringen Reibung etwas Drehmoment auf die Vorderräder übertragen.

Die Arbeitsweise der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform entspricht im wesentlichen der der in Fig. 2 dargestellten, mit der Ausnahme, daß bei dieser Ausführung bei Rückwärtsbetrieb ein begrenzter und im wesentlichen verringerter Druck auf die Druckkammer 57 der Reibungskupplung 45 ausgeübt wird.

Bei Fortbewegung des Fahrzeuges in Vorwärtsrichtung führt die Druckquelle 6o unter Druck stehende Flüssigkeit dem Handwählventil 75» durch die Rohrleitung Io4 der vorderen Kupplung 61

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und durch die Rohrleitung Io2 der Schiebervorrichtung 78 zu. Die Druckflüssigkeit wird durch die Rohrleitung I06 ebenfalls der Druckkammer 98 zugeführt, in welcher sie den Schieber 87 beaufschlagt und diesen in der Darstellung der Fig. 3 nach links drückt, 30 daß die Einlaßöffnung 81 geöffnet und die Einlaßöffnung 82 gesperrt wird. Die Flüssigkeit tritt durch die Schieberanordnung von der Einlaßöffnung 81 zur Auslaßöffnung 83 hindurch und gelangt dann in den FlüssigkeitseinT laß 65, wodurch die Reibungskupplung 45 in der bereits beschriebenen Weise zum Einrücken gebracht wird.

Eei Fortbewegung in Rückwärtsrichtung liefert die Druckquelle 6o unter Druck stehende Flüssigkeit zu dem Handwählventil 75 und dann durch die Rohrleitung Io3 zu der Schiebervorrichtung 78. Die Flüssigkeit gelangt außerdem durch die Rohrleitung Io7 zur Druckkammer 92, in welcher sie den Schieber 87 gegen die Kraft der Feder lol beaufschlagt und den Schieber in der Darstellung der Fig. 3 nach rechts verschiebt. Wenn sich der Schieber 87 nach rechts bewegt, wird die Einlaßöffnung 82 freigegeben. Der Stegabschnitt 88 sperrt die Auslaßöffnung 83 teilweise, 30 daß der Druckkammer 57 ein wesentlich verringerter Druck zugeführt und somit die Reibungskupplung k5 nur leicht zum Eingriff gebracht wird. Jede Neigung zur Entwicklung von "Radieren" der Fahrzeugreifen wird durch den in der Kupplung auftretenden Schlupf aufgefangen.

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Die Erfindung ist anhand verschiedener Merkmale dargestellt
und beschrieben worden, sie soll jedoch nicht auf die dargestellten Einzelheiten beschränkt sein, sondern auch alle Abänderungen und weiteren Ausgestaltungen umfassen, die in einer für den Fachmann ersichtlichen Weise in den Rahmen der Erfindung fallen.

- Patentansprüche - 2o 009850/1520

Claims

- 2ο - Patentansp r ü ehe

1) Mehrfachantriebssystem für ein Fahrzeug, das wenigstens zwei Antriebsradpaare und mehrere Antriebseinheiten von Achsen und mehrere ein Drehmoment übertragende Glieder aufweist,, die jeweils mit der Antriebseinheit einer Achse verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehmoment-übertragungsvorrichtung (12) eine zur Aufnahme eines Antriebsdrehmomentes

W ■

dienende Antriebsvorrichtung (23), ein mit der Antriebsvorrichtung verbundenes Ausgleichgetriebe (25) mit einem durch diese angetriebenen Antriebselement (26) und einem Paar von Abtriebselementen (28, 3o), die von dem Antriebselement (26) angetrieben werden, aufweist, wobei das Ausgleichgetriebe eine relative Drehung zwischen dem Antriebselement (26) und jedem Abtriebselement (28, 3o) gestattet, einem Abtriebselenient eine Kupplung (^5) zugeordnet ist, die ein Antriebselement (*I3) aufweist, das insbesondere vermittels einer Kette

P (ΊΊ) und eines umlaufenden Antriebselementes (41) mit dem einen Abtriebselement (28) verbunden ist, ein Abtriebsglied , (JJ2) mit einem der das Drehmoment übertragenden Gliedern (15) verbunden und eine Druckvorrichtung (55) vorgesehen ist, die dazu dient, die Kupplung in einen Eingriffszustand und dabei ' das Abtriebsglied (*42) in Abhängigkeit von Flüssigkeitsdruck in einen Antriebseingriff mit dem Antriebselement C43) zu bringen, und eine Quelle (6o) unter Druck stehender Flüssigkeit vorgesehen ist, die in Verbindung mit der Druckvorrich-

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tung (55) steht und dazu dient, nur bei Antrieb des Fahrzeuges in Vorwärtsrichtung selbsttätig unter Druck stehende Flüssigkeit zum Einrücken der Kupplung (45) zuzuführen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei beliebigen Elementen (26, 28 oder 26, 3o oder 3o, 28) des Ausgleichgetriebes eine Einweg-Antriebsvorrichtung (4o) angeordnet und so ausgebildet ist, daß sie in nur dem einen Drehsinn eine höhere Drehzahl des einen Elementes in bezug auf das andere Element gestattet.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einweg-Antriebsvorrichtung (4o) zwischen dem Antriebselement (26) des Ausgleichgetriebes und dem der Kupplung zugeordneten Abtriebselement (28) angeordnet und so ausgelegt ist, daß sie in nur dem einen Drehsinn eine höhere Drehzahl des Abtriebselementes (28) in bezug auf das Antriebselement (26) gestattet.

4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle unter Druck stehender Flüssigkeit eine Hydraulikpumpe ist, die so angeordnet ist, daß sie einer vorderen Kupplung (6l) eines automatischen Schaltgetriebes (61) unter Druck stehende Flüssigkeit zuführt.

5. System nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß da3 Ausgleichgetriebe in einer solchen Weise ausgelegt¹ ist, ■

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daß es das Drehmoment zwischen den Antriebsradpaaren in einem bestimmten Verhältnis aufteilt und dabei einen Ausgleich zwischen dem ersten und dem zweiten Abtriebaelement (28, 3o) gestattet, die Einweg-Antriebsvorrichtung dazu dient, diese Elemente für eine gemeinsame Drehung zu verriegeln und nur dann einen Ausgleich zwischen den Elementen su gestatten, wenn das zweite Element mit einer höheren Drehzahl umläuft als das erste Element, wobei für jede Geschwindigkeitsgröße ein bestimmtes übersetzungsverhältnis zwischen den Abtriebselementen vorgegeben ist, und daß die hydraulische Druckquelle des Schaltgetriebes (11) so ausgelegt ist, daß sie nur bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges Druckflüssigkeit zuführt und die Kupplung (*J5) in den voll eingerückten Zustand bringt, und die Kupplung bei Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges nur halb eingerückt bleibt.

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