DE2026742A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebesystem für Fahrzeuge, die mit zwei Antriebsachsen ausgerüstet sind, wie z. B. landwirtschaftliche und Industrieschlepper sowie Fahrzeuge im öffentlichen Dienst und Allwegfahrzeu- " ge. Dieses System ist sowohl bei neuen Fahrzeugen als auch bei bereits hergestellten oder im Betrieb befindlichen Fahrzeugen anwendbar.. Diese letzteren Fahrzeuge können, wenn sie entsprechend umgebaut werden, oder durch einfachen Austausch von Teilen und Mechanismen leicht in Fahrzeuge umgewandelt werden, bei denen alle Räder Antriebsräder sind.

Zur Zeit gibt ©3 Fahrzeuge der oben, erwähnten Arten_p bei denen alle Räder Antriebsräder sind· In diesen Fällen

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verteilt ein erstes Differential die Drehkraft zwischen den Vorder- und Hinterachsen«, Jede dieser Achsen hat ein Differential!, das die Bewegimg zwischen den rechten und linken Rädern verteilt. Infolge des Volumens der Differentiale erhöht deren Einbau in die Achsen die Abmessungen der Achsen, wodurch das Fahrzeug einen größeren Bodenfreiraum haben muß_s um denselben Freiraum über dem . Boden unter der Achse zu ermöglichen,,

Mit nur einer Antriebsachs© ausgerüstet© Fahrzeuge ■ haben im allgemeinen ein® ungleiche Lastverteilung zwischen den Achsen, wobei der größer© Anteil der Last auf die Antriebsachse aufgebracht wird, um größeren Vorteil ■ aus der Radhaftung und daher aus der auf diese Räder übertragenen Drehkraft zu ziehen«. Bei Fahrz@ug@n_p bei denen alle Räder Antriebsräder sind₉ können verschieden© Lasten auf die Achsen aufgebracht werden_ρ wodurch es erforderlich ist, eine geeignete Drehkraft auf j©d© Aefas© oder jedes Rad aufzubringen_β

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist ©s_s die Aufbringung d©r v©rschi@d@n©n notwendig©!! Drehkräfte auf j ede Achse und auf j ©das Rad zu ©raöglichen_D Dar G@tri©~ bemechanismus gemäß der Erfindung ermöglicht ©s_D.alle Antriebsräder ein®® Fahrzougs mit zwei Antriebsachsen über eine Dif£©r©ntialw±rkung an allen von ihnen zu botätlgenio Er ist dadurch gekennzeichnet;, daß ©r .drei Diff©3P@ntial@ aufweist, wem d©r Mechaniimus b®i ¥ier Antrioberadorn aixsreleizt werden sollo D©r Unterschied, zwischen d©m vorlio*= gendeii System und aa<äep©n Sy©t©ii@n liegt grundsätzlich in d®r V©rteiliang der Diff©r©ntial®_o Eines aiosair DiffQrsn= tiale, d₀ h* das mittl©^© Diff©mtialj, verteilt di© von d©m FahrzQuggetrieb© ©mpfangQnQ

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rechten und linken Seiten des Fahrzeugs«, An jedem Auslaß des mittleren Differentials ist ein Differential angeschlossen, d. h. ein seitliches Differential, das die empfangene Drehkraft zwischen den vorderen und hinteren Antriebsrädern an seiner Seite des Fahrzeugs im Verhältnis zu der erforderlichen Haftung verteilt.

Infolge der verschiedenen Fahrzeugarten, bei denen, wie es oben erwähnt wurde, die Erfindung anwendbar ist, wird die Notwendigkeit verständlich sein, verschiedene "

Ausführungsformen zu ermöglichen, die trotzdem alle die einzelne Verteilung der Drehkraft zwischen den rechten und linken Seiten des Fahrzeugs aufweisen, der die Verteilung der relativen Drehkraft zwischen den Vorder- und Hinterrädern an derselben Seite des Fahrzeugs folgt.

So ist in einer Ausführungsform der Erfindung das mittlere Differential an einer Achse und die seitlichen Differentiale direkt an den Halbwellen der Räder an der starren Achse angeordnet. Das mittlere Differential ist mit den seitlichen Differentialen über Stirnrad-Untersetzungsgetriebe verbunden. ä

In anderen Fällen sind die drei Differentiale an ein und derselben Achse angeordnet, die eine andere ist als die Achse der Räder der starren Antriebsachse, und die Halbwellen der Räder werden über Stirnrad-Untersetzungsgetriebe getrieben, die wiederum durch die seitlichen Differentiale angetrieben werden. In solchen Fällen treiben die Wellen, die an den Ausgangsplanetenradem des mittleren Differentials befestigt sind, die beiden seitlichen Differentiale, auf die sie die Bewegung und die entsprechende Drehkraft übertragen, wobei jedes dieser

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Differentiale einen Ausgang hat, der mit einem Kronenrad und einem Zahnradmechanismus verbunden ist, der die Bewegung und die relative Drehkraft auf die Räder der schwenkbaren Achse überträgt, wobei diese Räder im allgemeinen auch lenkbare Räder sind, während der andere Ausgang jedes dieser Differentiale mit dem Zahnrad des Stirnrad-Untersetzungsgetriebe verbunden ist, das die Halbwellen der Räder der starren Achse treibt.

In der Ausführung, in der das mittlere Differential an einer Achse und die seitlichen Differentiale an den Halbwellen angeordnet sind, die den Rädern der starren Achse entsprechen, treiben die Wellen, die an den Ausgangsplanetenrädern des mittleren Differentials befestigt sind, direkt die Stirnräder der seitlichen Untersetzungsgetriebe, durch die die Bewegung und die relative Drehkraft auf die beiden seitlichen Differentiale übertragen wird. Einer der Ausgänge des seitlichen Differentials ist mit der Welle des entsprechenden Rades der starren Achse verbunden, und die Bewegung kann direkt oder über ein Untersetzungssystem übertragen werden, das zwischen dem Differential und dem Rad angeordnet ist. Der andere Ausgang des seitlichen Differentials ist mit einem Kronenrad und mit einem Zahnradmechanismus verbunden, der den Antrieb auf die Räder der schwenkbaren Achse überträgt, die im allgemeinen den lenkbaren Rädern entsprechen.

In einer Ausführung, die für diese Erfindung sehr charakteristisch ist, sind die drei Differentiale an derselben Achse angeordnet, die mit der Achse der Räder der starren Achse übereinstimmt. In dieser Ausführung treiben die Wellen, die an den Ausgangsplanetenrädern des mittleren Differentials befestigt sind die beiden seit-

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lichen Differentiale, die auf derselben Achse liegen, wobei auf diese Differentiale die Bewegung und die relative Drehkraft übertragen werden, und diese seitlichen Differentiale haben einen Ausgang, der direkt mit dem entsprechenden Rad der starren Achse verbunden ist, und der andere Ausgang ist mit einem Kronenrad und einem Zahnradmechanismus verbunden, über den er den Antrieb auf die Räder der schwenkbaren Achse überträgt, die allgemein mit den lenkbaren Rädern ausgerüstet ist. Diese Ausführung der Erfindung kann bei Fahrzeugen angewendet "

werden, bei denen das Planetenuntersetzungsgetriebe an den Halbwellen jedes Rades der starren Achse des Fahrzeugs angeordnet ist, und auch bei Fahrzeugen, bei denen das Planetenuntersetzungsgetriebe in der Nabe jedes Rades der starren Achse angeordnet ist.

Der Getriebemechanismus gemäß der Erfindung kann auch bei Fahrzeugen angewendet werden, bei denen die vier Räder lenkbare Räder sind.

Jedes der in dem System gemäß der Erfindung verwendeten Differentiale ist mit einem unabhängigen Sperr- | system ausgerüstet.

Häufig müssen Arten von Fahrzeugen, auf die die Erfindung anwendbar ist, in sehr engen Kreisen wenden, zu welchem Zweck das innere Rad der Hinterachse vollkommen gebremst wird und der Schlepper sich um die Mitte des gebremsten Rades dreht. Dieser Getriebemechanismus hat ein Bremssystem, bei dem es möglich ist, das allgemein· Bremssystem des Schleppers an allen vier Rädern von der Wendebremse zu trennen, die nur an einem Hinterrad angelegt wird. Gemäß den Ausführungsformen bei diesem Brems-

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system können die Bremsen aller Räder an die Wellen angelegt werden, die mit den Planetenrädern der seitlichen Differentiale verbunden sind. In anderen Fällen werden die Bremsen für die Räder, die der schwenkbaren Achse entsprechen, die allgemein mit lenkbaren Rädern ausgerüstet ist, an den Ausgangswellen des Kronenrades und des Zahnradsatzes angelegt, der den Antrieb auf die Räder überträgt und die Bremsen für die Räder der starren Achse sind an den Wellen angebracht, die mit den Planetenrädern der seitlichen Differentiale verbunden sind, die den Antrieb auf die Räder der starren Achse übertragen. Ein Bremssystem kann auch an das gesamte Getriebe angelegt werden durch Anlegen der Bremsen an die Wellen, die mit den Planetenrädern des mittleren Differentials verbunden sind.

Das Getriebesystem gemäß der Erfindung mit dem mittleren Differential unterteilt zuerst die von dem Getriebe erhaltene Drehkraft gleichmäßig zwischen den rechten und linken Seiten des Fahrzeugs. Entsprechend der Art des Fahrzeugs kann es notwendig sein, daß die Anteile der auf die Vorder- und Hinterräder aufgebrachten Antriebskraft an ein und derselben Seite gleich oder verschieden sind. Seitliche Differentiale mit verschiedenen Drehkraftausgängen erhält man über Planetenräder mit verschiedenen Zähnezahlen und verschiedenen Durchmessern«,

Die Unterschiede zwischen den üblichen Getriebesystemen und dem System gemäß der Erfindung sind ganz offensichtlich. Bei den gegenwärtigen bekannten Fahrzeugen wird zuerst die Drehkraft zwischen den Vorder- und Hinterachsen dea Fahrzeugs verteilt« B@i dem System gemäß der

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Erfindung wird, diese Kraft zwischen den rechten und linken Seiten des Fahrzeugs verteilt. Wenn die Fahrzeuglast im wesentlichen symmetrisch in bezug auf die Längsachse des Fahrzeugs ist» ist eine erste Verteilung mit gleichen Anteilen der Antriebskraft zwischen den rechten und linken Seiten zweckmäßiger als die Verteilung zwischen den Vorder- und Hinterachsen, die üblicherweise verschiedenen Belastungen und auch ständigen Änderungen der Belastungen unterworfen sind, in Abhängigkeit davon, ob das g Fahrzeug sich in der Ebene befindet, eine Böschung hinauffährt oder ein Gefälle hinunterfährt. Außerdem ist auch die Wirkung schräger Kräfte oder von Kräften wichtig, deren Resultierende nicht auf die Hauptebene des Fahrzeugs wirken.

Ein durch die Erfindung erzielter Konstruktionsvorteil liegt darin, daß die schwenkbare Achse, im allgemeinen die Vorderachse des Fahrzeugs frei von einem Differential ist, wodurch es möglich ist, eine Achse mit kleineren Abmessungen als den bisher üblichen zu erreichen und den Bodenfreiraum zu erhöhen oder beizubehalten, wodurch die Arbeitskapazität oder die Anwendung des Fahr- | zeugs vergrößert wird.

Ein weiterer Konstruktionsvorteil des Systems gemäß der Erfindung liegt darin, daß es die Möglichkeit bietet, die Halbwellen der Vorderachse völlig unabhängig zu machen und daß es nicht notwendig ist, daß sie in gerader Linie verlaufen noch mit anderen Teilen verbunden sind, wie es der Fall wäre, wenn diese Achse ein Differential hätte. Dieses Merkmal ist sehr wichtig, wenn es erwünscht ist, das Getriebe bei Schleppern anzuwenden

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oder Schlepper, die nur mit einer Antriebsachse konstruiert oder gebaut sind, in Schlepper mit einem Vierradantrieb umzubauen. Das System gemäß der Erfindung ermöglicht es, die den Vorderachsrädern des Schleppers entsprechenden Halbwellen auf einer schrägen Ebene einzubauen, wodurch vermieden wird, daß die vorhandenen Formen und Konstruktionen kompliziert werden, wie es der Fall wäre, wenn eine gerade Vorderachse eingebaut werden müßte. Außerdem ermöglicht das System gemäß der Erfindung die Anbringung von großen Antriebsrädern mit einem Durchmesser, der demjenigen der Hinterräder entspricht, an der schwenkbaren Vorderachse.

Noch ein weiterer Vorteil des Systems gemäß der Erfindung liegt darin, daß, wenn die Antriebseingänge zu der vorderen Antriebsachse unabhängig gewählt werden, es möglich ist, die angelenkten Getriebewellen dünner zu gestalten und sie sehr dicht an der Seite des Schleppers anzuordnen, wodurch die lenkbaren Räder einen großen Schwenkwinkel zur Verfügung haben, der größer ist als bei anderen Systemen, die zu anderen Vierrad-Antriebsfahrzeugen mit einer oder zwei angelenkten Achsen zum Antrieb der Vorderräder gehören.

Ein weiterer Vorteil des Systems gemäß der Erfindung ist die leichte Anordnung und der leichte Einbau der drei Differentiale, die zu dem System gehören, an Stellen, wo minimale Veränderungen oder Umbauten des Fahrzeugs erwünscht sind. Sie können grundsätzlich in Spezialgetriebegehäusen angeordnet werden, die hinzugefügt werden oder durch einfache Umbauten der starren Achsen des Fahrzeugs geschaffen werden.

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Das System gemäß der Erfindung ermöglicht es auch_T die rechten und linken Räder unabhängig zu machen. Bei landwirtschaftlichen Fahrzeugen wechseln die aufzunehmenden Belastungen oder Spannungen häufig von einer Seite des Fahrzeugs auf die andere. Wenn beispielsweise der Schlepper die Räder auf einer Seite in einer Furche hat, muß er mit einer merklichen seitlichen Verschwenkung arbeiten, wobei die Räder an der unteren Seite unter einer beträchtlichen überbelastung arbeiten.. Durch Blockieren λ

des mittleren Differentials wird der Zugkraftverlust vermieden, der durch den Haftungswert des Rades oder der Räder an der unterbelasteten Seite des Schleppers begrenzt ist. Bei dem System gemäß der Erfindung arbeiten nur die seitlichen Differentiale, und diese gleichen die Bewegung zwischen den Vorder- und Hinterrädern an jeder Seite aus.

Die Räder unterliegen verschiedenen Belastungen und üben daher verschiedene Drücke auf den Boden aus, wodurch verschiedene Haftungswerte in jedem der Räder entstehen. Die Wirkung der seitlichen Differentiale gleicht an beiden Seiten die unterschiedlichen Drehzahlen jedes ' der Räder infolge des verschiedenen Schlupfkoeffizienten zwischen den Vorder- und Hinterrädern jeder Seite aus.

Im Fall von landwirtschaftlichen Schleppern werden die Vorderräder allgemein einem größeren Laufwiderstand ausgesetzt als die Hinterräder, da die letzteren auf einem Boden arbeiten, der durch die ersteren bereits geglättet ist. Die Wirkung der seitlichen Differentiale gemäß der Erfindung gleicht die möglichen Drehzahlunterschiede zwischen den Vorder- und Hinterrädern an jeder Seit· aus.

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Das Getriebesystem ermöglicht es, wie es bereits festgestellt wurde, das mittlere Differential zu sperren, wenn es in einer geraden Linie läuft, wodurch jede Seite die nötige Antriebskraft erhält und die seitlichen Differentiale an jeder Seite gleichen die möglichen Unterschiede in der Antriebskraft und in der Drehzahl aus, die zwischen den Vorder- und Hinterrädern auftreten könnten. Dieses System gemäß der Erfindung verhindert, daß die Arbeit der Räder an einer Seite des Fahrzeugs die Räder an der anderen Seite beeinflußt. In dem bisher bekannten Getriebesystem ist es nicht möglich, die Arbeitsunterschiede zwischen den Vorder- und Hinterrädern zu korrigieren, und es ist auch nicht möglich, die zwischen einer Seite des Fahrzeugs und der anderen hervorgerufene Beeinflussung zu neutralisieren.

Das Getriebesystem gemäß der Erfindung kann bei bestehenden Fahrzeugen oder bei zu bauenden Fahrzeugen angewandt werden, um Vierradantriebsfahrzeuge zu erhalten oder bestehende Zweiradantriebsfahrzeuge in Vierradantriebs fahr zeuge umzubauen. Im Fall von Fahrzeugen, die mit starren Achsen mit unabhängigen seitlichen Stirnrad-Untersetzungsgetrieben an jeder Fahrzeugseite ausgerüstet sind, kann das System gemäß der Erfindung dadurch eingebaut werden, daß der direkte Antrieb zwischen dem bestehenden Differential und den Zahnrädern der seitlichen Untersetzungsgetriebe durch ein System abgewandelt wird, in dem das bestehende Differential die Funktion des mittleren Differentials erfüllt, das die seitlichen Differentiale gemäß der Erfindung treibt, und zwar dadurch, daß den Antrieben für die Räder der Antritt» für die neu® Antriebsachse hinzugefügt wird.

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Diese und weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 einen horizontalen Teilschnitt durch das Getriebe gemäß der Erfindung mit seitlichen Untersetzungsgetrieben, wobei die drei Differentiale auf derselben Achse angeordnet sind, die mit der Welle des Zahnrades des seitlichen Untersetzungsgetriebes übereinstimmt, während die zweite Welle des Untersetzungsgetriebes mit der Achse der Hinterräder übereinstimmt;

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Getriebes gemäß der Erfindung, wobei die drei Differentiale auf derselben Linie wie die Achse der starren Achse liegen und die seitlichen Untersetzungsgetriebe auf derselben Achse angeordnet sind;

Fig. 3 eine schematische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer seitlichen Untersetzungsvorrichtung, wobei das erste Differential auf einer der Achsen des Untersetzungsgetriebes angeordnet ist, und zwar auf der Zahnradachse, während die anderen beiden Differentiale auf der Achse des Untersetzungsgetrieberades angeordnet sind, die mit derjenigen der Hinterräder übereinstimmt;

Fig. 4 eine echematische Teilansicht einer weiteren Aueführungsform, wobei die drei Differentiale

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auf der Achse der starren Achse angeordnet sind lind die Räder direkt ohne seitliche Untersetzungsgetriebe antreiben;

Fig. 5 eine schematische Teilansicht noch einer weiteren Ausführungsform; die der Fig. 4 ähnlich ist, wobei die Untersetzungsgetriebevorrichtung direkt auf den Hinterradnaben angeordnet ist;

Fig. 6 eine Einzelheit eines Differentials mit gleichen Drehkraftausgängen und einer Sperrvorrichtung und

Fig. 7 eine Einzelheit eines Differentials mit Ausgangsplanetenrädern für verschiedene Drehkraftausgänge und mit einer Sperrvorrichtung.

Obwohl die einzelnen Figuren verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen, bestehen nur geringe Unterschiede in der Wirkungsweise zwischen diesen Auslihrungsformen.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die drei Differentiale, die grundlegenden Elemente dieser Erfindung, auf einer geraden Linie angeordnet und auf einem Getriebegehäuse 1 des mittleren Körpers des Getriebes angebracht sind. Die Achse der Differentiale stimmt nicht mit der Achse der der Antriebsräder entsprechenden starren Achse überein. Ein weiteres zusätzliches Getriebegehäuse 2 ist an jeder Seite des Getriebegehäuses 1 angesetzt, und diese zusätzlichen Getriebegehäuse 2 nehmen alle Elemente des seitlichen Differentials

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auf. Eine Antriebswelle 3 tritt in das Gehäuse 1 ein und ist mit dem Antriebszahnrad 4 verbunden. Die Antriebswelle 3 dreht sich in einem Lagersatz 5. Das Zahnrad 4 greift in ein Kronenrad 6 ein, das mit dem Gehäuse eines ersten Differentials 7 oder des mittleren Differentials verbunden ist. Das mittlere Differential 7 dreht sich um eine Lageranordnung 8 und besteht aus kleinen Zahnrädern 9 des Planetengetriebes und aus Planetenrädern 10· Über die Planetenräder 10 verteilt das Differential die Drehkraft auf seitliche Differentiale 11, die an der rechten und an der linken .Seite des Differentials 7 angeordnet sind» Wegen der ο f fensichtlichen Symmetrie der Ver-. teilungsvorrichtung ζel ^t die Fig. 1 nur das linke Differential 11, und alles wan nachfolgend auf dieses Differential 11 bezogen ist uad auf dessen zugehörige Elemente, ist auch auf d&3 zweite Differential 11 aro/ondübar, das an der rechten Sgifce de ^ υ iffjrantials 7 lifcgt« Die beiden seitlichen Differonütale 11 haben die Aufgabe, die empfangene Drehkraft an j-aaer Seite des Fahrzeugs zu verseilen und die i-iov/aguiig aüt der üifferentialwiiirnng zwischen den vorderen und üiufc-jr^n Anbrlebsrä-J 5rü .an jeder tleit:i zu übertrag-?«, DI ,■ r'.a-aöfcunräder 10 ώ?-3 mittleren ä Ulfforontials 7 yind an oiüwiii Ende ©inet^ä Halbwolle 12 befertigt, deren anderes ^xα-c- Λ5 mib einem Ui«:jrstift 14 dos seit Lichen DIf t'ersnU-'/. i-s 11 '/erblinden ist oder um IcBi^K₁ auf das sie ihr-·? la ihbewQgung aufbringen. Das Differential 11 dr'oht sich in Lagern 15 und besteht aus kleinen Zahnrädein 16 d-i-B Plane tsngo trieben und aus PIariiitenrädem 17 und 18, die dLe umpfarigerie Drahkraf t auf dia Vorder- und Hintaräder- an jeder Seite des Fahrzeugs verteilen, in diesem Fall an der linken Seite. Die Vorder- und Hinterräder sind in der Zeichnung nicht gezeigt. Das Piarietenrad 17 ist das Ende einer Halbwelle 19, die

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in bezug auf die Halbwelle 12 koaxial angeordnet ist und sich an ihrem anderen Ende in fester Zusammenarbeit mit einem Stirnrad 20 befindet, das zu einem seitlichen Untersetinmgsgetriebesatz 20, 21 gehört, dessen zweites Stirnrad 21 in fester Zusammenarbeit mit einer Halbwelle 22 steht, die zu einem der hinteren Antriebsräder gehört, dio in der Zeichnung nicht gezeigt sind. Das Stirnrad 20 dreht eich in einem Lagersatz 23, während die Halbwelle 22 in Lagern 24 läuft _a

Andererseits überträgt das Planetenrad 18, das mit einer Welle 2f> verbunden ist, seine Drehung und die entsprechende Drehkraft auf ein Kronenrad 26, das zu einem Kronenrad- und -zahnradsatz 26, 2? gehört«. Das Zahnrad P.'f ist mit einer Getriebewelle 28 verbunden, die das' Vorderrad an der entsprechenden Seite des Fahrzeugs treibt_t bau Kronenrad 26 läuft in Lagern 29» Die Getriebewelle 28 des vorderen Getriebes läuft in Lagern 30.

Bremsen 31» die mit der Halbwelle 19 verbunden Bind, die mlb dem Planetenrad 17 in Verbindung steht, -/erden unabhängig betätigt. Durch Bremsen der Halbwelle 19 wird das Hinterrad.an dieser Seite gebremst* Über das Differential verursacht dieses Bremsen a ine Drehzahländerung des Planetem-ades 18 und daher des vorderen lenk-, baren Antriebsrades, auf das dieses Planetenrad 18 seine Bewegung übertragt„ Infolge der Festlegung des von der Halbwelle 22 getriebenen Rades wird sich das Fahrzeug mit einem sehr kleinen Wendekreis drehen. Andere Bremsen 32 üben ihre Wirkung auf die mit dem Planetenrad 18 vorbundene Welle 25 aus und bremsen dadurch das den Vorderrädern entsprechende Getriebe«, Die Bremsen 32 arbeiten immer gleichzeitig.

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Die verbundene Wirkung der beiden Bremsen 31 und der beiden Bremsen 32, die auf das gesamte Getriebe wirken, hat eine Gesamtbremswirkung an dem ganzen Fahrzeug zur Folge. Die Bremsen 31 und 32 können eingebaut werden, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, oder an irgendeiner anderen Stelle, die der Erfordernis entspricht, daß jede der Bremsen 31 unabhängig und bei Bedarf betätigt werden kann.

Die in der Zeichnung gezeigten Bremsen entsprechen dem selbstbremsenden System mit über geneigten Ebenen laufenden Kugeln. Andere Bremskonstruktionen können ebensogut eingebaut werden.

. Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung, in der drei Differentiale des Getriebes gemäß der Erfindung direkt auf der Achse der starren Fahrzeugachse angeordnet sind. Die starre Achse 33 an jeder Seite des Fahrzeugs ruht auf dem mittleren Gehäuse 1 des Getriebes 34, in dem alle Element des Getriebes zu finden sind.

Der Antrieb wird über die Welle 3 erhalten, die mit dem Zahnrad 4 verbunden ist, das in das Kronenrad 6 des ersten Differentials 7 eingreift, das demjenigen der vorausgehenden Ausführungsform ähnlich ist und daher nicht beschrieben wird.

Die mit den Planetenrädern 10 des Differentials 7 verbundenen Halbwellen 12 verteilen die Drehkraft auf die seitliche!Differentiale 11, die sich grundsätzlich nicht viel von denjenigen der Ausführungsform in Fig. 1 unterscheiden. In diesem Fall liegt jedoch das mit der Halbwelle 19 verbundene Planetenrad 17 auf derselben Linie wie die Halbwolle 22 des Rades, das über ein Planetenrad-

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Untersetzungsgetriebe 35, 36 getrieben wird. Das innere Rad 35 ist mit der Halbwelle 19 verbunden, während das Planetenrad 36 an dem Planetenkäfig angebracht ist, der mit der Hauptwelle 22 des Rades verbunden ist«, Das Planetenrad 18 des seitlichen Differentials 11 ist mit der Welle 25 verbunden, die koaxial in bezug auf die Hauptwelle 12 des Planetenrades 10 des Differentials 7 angeordnet ist. In fester Zusammenarbeit mit der Welle 25 steht ein Antriebssystem für die Vorderräder über einen Kegelradsatz 26, 27, der der vorausgehenden Ausführungsform ähnlich ist. Die Bremsen 31 und 32 nehmen Stellungen ein, die denjenigen in Fig. 1 ähnlich sind, und ihre Aufgabe ist dieselbe, d. h. die Bremsen 31 entsprechen den Hinterrädern und haben jeweils eine unabhängige Steuerung, und durch Sperren des entsprechenden Rades an jeder Seite können kleine Wendekreise erzielt werden.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der die seitlichen Differentiale 11 direkt auf derselben Achse wie die starre Hinterachse und das mittlere Differential 7 auf einer anderen parallelen Achse angeordnet ist. Diese beiden Achsen entsprechen den Wellen der seitlichen Untersetzungsgetriebe, die durch ein Ritzel 37 und ein Getrieberad 38 gebildet werden. Das Ritzel 37 steht in fester Zusammenarbeit mit der Halbwelle 12 des Planetenrades des mittleren Differentials 7, und das Getrieberad 38 steht in fester Zusammenarbeit mit einer Welle "38 bis", die direkt an dem Querstift 14 des seitlichen Differentials 11 wirkt. Der Kronenrad- und Zahnradtrieb zu der anderen Achse ist derselbe wie der in Fig. 2 gezeigte, und daher wird er nicht beschrieben.

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In dieser Ausführung sind hintere Antriebsräder 39 mit einem Untersetzungsgetriebesystem mit Planetenrädern ausgerüstet, wie es schematisch mit den Bezugszahlen 40, 41 dargestellt ist. Dieses Untersetzungsgetriebesystem ist direkt in der Radnabe eingebaut. Eine unabhängig gesteuerte Bremse 42 ist mit der Halbwelle 19 verbunden, die an das Planetenrad 17 des seitlichen Differentials 11 und an das Planetenrad 40 des Untersetzungsgetriebes angeschlossen ist. Diese Bremse wird zur unabhängigen Bremsung der Hinterräder beim Wenden verwendet« (J

Eine Gesamtbremsung des Fahrzeugs wird durch die gleichzeitige Wirkung der Bremsen 42 mit Bremsen 43 erzielt, die direkt mit der Welle des Getrieberades 37 des Untersetzungsgetriebes verbunden ist, die auch mit den Planetenrädern 10 des mittleren Differentials 7 in Verbindung steht.

Fig. 4 ist ebenfalls eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, die derjenigen gemäß Fig. 2 ähnlich ist, Auch hier sind die drei Differentiale auf derselben Achse Ln der starren Fahrzeugachse g angeordnet, In diesem Fall sind die Hinterräder nicht mit Untersetzungsgetrieben ausgerüstet. Die Vorderräder werden mit Hilfe von Bremsen 44 gebremst, die auf der Welle 28 angeordnet sind, die das vordere Antriebsrad an jeder Seite mit dem Ue triebe verbindet. Die unabhängige uremuung der Hinterräder wird durch Bremsung der Räder 39 direkt mitteln dwr Bremse 42 erreicht.

Fig. ¹J ist eine schema tische Ansicht einer Abwandlung der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform, bei der das PlanetenuntersetzungsgetrLebe 40, 41 in der Nabe der hin-

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teren Antriebsräder eingebaut ist, während im übrigen dieselben Eigenschaften wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 vorhanden sind.

Obwohl es in den vorausgehenden Figuren nicht gezeigt worden ist, arbeiten alle Differentiale gemäß der Erfindung mit Sperren für die Differentialwirkung an ihren entsprechenden Ausgängen, Der Zweck der Sperrung des mittleren Differentials ist es zu verhindern, daß das Fahrzeug ungleichmäßig angetrieben wird, wenn beträchtliche Veränderungen in der Belastung oder Haftung an einer Seite gegenüber der anderen Seite des Fahrzeugs auftreten, wie es beim Fahren eines Fahrzeugs über sumpfigen oder schlüpfrigen Boden oder mit Seitenneigung auf hügeligem Gelände der- Fall sein könnte«

Das Sperren des mittleren Differentials kann auf Wunsch erfolgen oder durch die selbstbremsende Wirkung hervorgerufen werden.

Der Zweck der Sperrung der seitlichen Differentiale ist es, einen regelmäßigen Antrieb der Vorder- und Hinterräder an jeder Seite zu erreichen, wenn beträchtliche Veränderungen in der Achsbelastung auftreten, wenn man Berge hinauf- oder hinunterfahrt, oder wenn das Fahrzeug über sumpfigen oder schlüpfrigen Boden gefahren wird bzw. v/enn ungenügende Haftung der Kader an einer Seite besteht.

Das Sperrsystem ist wahlweise vorzusehen. Es kann mechanisch, handbetätigt, druckmittelbetätigt, selbstsperrend, hydraulisch, hydrostatisch betätigt usw. sein.

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Die Fig. 6 und 7 stellen ein Different!alsperrsystem dar, das mit unter Druck stehendem Strömungsmittel arbeitet. Diese Figuren sollen eine größere Klarheit der Arbeitsweise ergeben, da das Sperrsystem bekannt ist. Das Differential wird durch Reibscheiben 45 gesperrt. Das unter Druck stehende Strömungsmittel kommt über einen Kanal 46 an und wirkt auf einen Ring oder Kolben 47, der auf die Scheiben 45 drückt, die das entsprechende Differential sperren, da sie keine Geschwindigkeitsänderungen zwischen dem Planetenrad 10 und dem Gehäuse des Differentials 7 in diesem Fall ermöglichen. Dichtungen 48 sorgen für die Dichtheit des Hydrauliksystems.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer Art eines seitlichen Differentials 49» wobei die Achsen von kleinen Zahnrädern 50 des Planetengetriebes nicht fluchten und Planetenräder 51 und 52 verschiedene Durchmesser aufweisen. Diese Art Differential kann verwendet werden, wenn das Verhältnis der Geschwindigkeit oder der Antriebskraft zwischen den vorderen und hinteren Antriebsrädern verschieden sein soll.

Obwohl alle vorausgehenden Ausführungsformen verschiedene Möglichkeiten zeigen, haben sie einen gemeinsamen Nenner, der sie von den bisher üblichen Getriebesystemen unterscheidet: Eine erste Verteilung der Drehkraft zwischen den rechten und linken Seiten des Fahrzeugs und eine spätere Unterverteilung der halben Drehkräfte, die zwischen den Vorder- und Hinterrädern an jeder Seite empfangen werden. Die Vorteile, die dieses Getriebesystem bei landwirtschaftlichen und Industrie-

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fahrzeugen bietet, wurden oben bereits erwähnt. Die Vielfalt der beschriebenen Ausführungsfonaen beruht auf der Möglichkeit, das System ohne große Schwierigkeiten in bestehende Fahrzeuge mit verschiedenen Konstruktionseigenschaften oder in geplante Fahrzeuge einzubauen. Die Anwendung des Systems gemäß der Erfindung .bei diesen Fahrzeugen ermöglicht es, sie in solche Fahrzeuge umzuwandeln, bei denen alle Räder Antriebsräder sind, wobei diese Verwendung die Vorteile bietet, ohne daß die besonderen Konstruktions- und Funktionsmerkmale verloren gehen.

So sind die in Fig. 3 und 1 gezeigten Ausführungen Anwendungen des Systems gemäß der Erfindung bei bestehenden Fahrzeugen, die seitliche Stirnraduntersetzungsgetriebe für jedes Hinterrad aufweisen.

In anderen Fällen, wie beispielsweise in den Fig. 2, 4 und 5, ist es möglich, die drei Differentiale in der Hinterachse anzuordnen, wo üblicherweise ein mittleres Differential bereits vorhanden ist. Die seitlichen Differentiale werden zwischen diesem mittleren Differential und jedem Hinterrad entweder direkt oder über Planetenrad-Untersetzungsgetriebe angeordnet, die direkt mit den Rädern oder über Zwischenwellen verbunden sind.

Es gibt noch eine weitere Möglichkeit der Anwendung der Erfindung bei Fahrzeugen mit einem Stirnrad-Untersetzungsgetriebe, das in der Mitte des Getriebegehäuses an geordnet ist. Bei diesen Fahrzeugen wäre das Kegelrad gemäß den Fig. 2, 4 und 5 ein Stirnrad und das Kronenrad 6 ebenfalls ein Stirnrad.

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Obwohl in den oben erwähnten Ausführungen das Vorhandensein von unabhängigen Bremsen an den Hinterrädern und auch von Bremssystemen für das gesamte Fahrzeug gestreift wurde, wurde kein Wert auf ihre Art gelegt, da sie kein Merkmal der Erfindung bilden, die mit selbstbremsenden Scheibenbremsen, wie den in Fig. 1 und 2 gezeigten, Einzel- oder Mehrfachscheiben, Backenbremsen usw. ausgerüstet werden kann. Die Bremsen können hand- oder fußbetätigt oder durch unter Druck stehendes Strömungsmittel betrieben werden. Die in den Ausführungsformen gezeigte Bremsvorrichtung ist kein ausschließliches Merkmal, und es kann das System verwendet werden, das bei den bestehenden Fahrzeugen bereits vorhanden ist, oder irgendein anderes System, das als zweckmäßig erachtet wird.

Die verschiedenen dargestellten Ausführungsformen stellen keine erschöpfende Anwendung des Getriebesystems, gemäß der Erfindung dar, das auch bei allen Arten von ■ Allwegfahrzeugen angewandt werden kann, und Änderungen von Einzelheiten können durchgeführt werden, wie z. B. andere Arten der Sperrung der Differentiale, die abweichend von den gezeigten mit Kegelrädern ebensogut epizyklisch sein können, und andere Bremssysteme als die dargestellten»

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Claims (15)

1. Patentansprüc he j

   ι 1JGetriebemechanismus für Spezialfahrzeuge, die mit zwei Antriebsachsen ausgerüstet sind, wobei eine Differentialwirkung zwischen allen Antriebsrädern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß er mit drei Differentialen (7, 11) im Fall von vier Antriebsrädern ausgerüstet ist, daß eines dieser Differentiale, d. h. das mittlere Differential (7) die von einem Fahrzeuggetriebe empfangene Drehkraft zwischen der rechten und der linken Seite des Fahrzeugs verteilt, daß mit jedem der beiden Ausgänge des Differentials eines der beiden übrigen Differentiale verbunden ist, d_o fcu der seitlichen Differentiale (11), di© auf geeignete Weise di© empfangene Drehkraft zwisch@n den vorderen und hinteren Antriebsrädern an jeder Seite des Fahrzeugs verteilen₀
2. 2. Getriebemeckanlsmus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Differential (7) auf einer Achse und die seitlichen Differentiale (11) direkt auf den Halbwellen (19) der Räder der, stamm Achse (33) liegen und daß das mittlere Differential (7) mit den seitlichen Differentialen (11) über Stirnrad©!* verbunden ist, die die seitlichen Unters©tzungig©trl@b© bilden (Fig. 2).
3. 3. Getriebemechanismus nach Anspruch -1, dadurch gekennzeichnet, daß die dr®i Differential© (7', 11) auf derselben Achs© lieg©n„ daß diese Achse von der Achse der Räder der starren"Achs® verschieden ist, daß die Halbwellen (22) dieser Räder über die seitlichen Differentiale (11) mittels Stirnrädern (20, 21) angetrieben werden, die das seitliche Untersetzungsgetriebe bilden (Fig. 1)·

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4. 4. Getriebemechanismus nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (12) in fester Zusammen« arbeit mit den Ausgangsplanetenrädern (10) des mittleren Differentials (7) die seitlichen Differentiale (11) antreiben, auf die sie die Bewegung und die entsprechende Drehkraft übertragen, und daß jedes der Differentiale (11) mit einem Ausgang ausgerüstet ist, der mit einem Kronenrad- und Zahnradsatz (26, 27) verbunden ist, der die Bewegung und die entsprechende Drehkraft auf die lenk baren Räder überträgt, während der andere Ausgang dieser Differentiale (11) mit dem Ritzel (20) des Untersetzungsgetriebes (20, 21) verbunden ist, das die Halbwellen (22) der auf der starren Achse angeordneten Räder treibt.
5. 5. Getriebemechanismus nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (12) in fester Zusammenarbeit mit den Ausgangsplanetenrädern (10) des mittleren Differentials (7) die Stirnräder des seitlichen Untersetzungsgetriebes direkt treiben, durch das die Bewegung und die entsprechende Drehkraft auf die beiden seitlichen Differentiale (11) übertragen werden, von denen ein Ausgang mit dem entsprechenden Rad der starren Achse (33) über ein Untersetzungsgetriebe (3-5, 36) verbunden ist, das in der Radnabe angeordnet ist, und deren anderer Ausgang mit einem Kronenrad- und Zahnradmechanismus (26, 27) verbunden ist, über den er den Antrieb auf die lenkbaren Räder Überträgt.
6. 6. Getriebemechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Differentiale (7, 11) auf derselben Achse angeordnet sind, die mit der Achse der Räder der starren Achse übereinstimmt (Fig. 4 und 5).

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7. 7. Getriebemechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (12) in fester Zusammenarbeit mit den Ausgangsplanetenrädern (10) des mittleren Differentials (7) die beiden seitlichen Differentiale (11) treiben, die auf derselben Achse angeordnet sind, auf die es die Bewegung und die entsprechende Drehkräft überträgt und daß die seitlichen Differentiale (11) mit ihrem einen Ausgang direkt mit dem entsprechenden Rad der starren Achse und mit dem anderen Auslaß mit einem Kronenrad- und Zahnradmechanismus (26, 27) verbunden sind, der den Antrieb auf die lenkbaren Räder überträgt.
8. 8. Getriebemechanismus nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß er bei Fahrzeugen mit einem Planetenuntersetzungsgetriebe (26, 27) angewendet werden kann, das auf den Halbwellen jedes Rades der starren Fahrzeugachse angeordnet ist (Fig. 4).
9. 9. Getriebemechanismus nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß er bei Fahrzeugen mit einem Planetenuntersetzungsgetriebe (40, 41) angewendet werden kann, das in der Nabe ,jedes Rades der starren Fahrzeugachse angeordnet ist (Fig. 5).
10. 10. Getriebemechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er bei Fahrzeugen angewendet werden kann, in denen die vier Räder lenkbare Räder sind,
11. 11. Getriebemechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Differentiale (7, 11) mit einem unabhängigen Sperrsystem (45) ausgerüstet ist (Fig. 6 und 7).

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12. 12. Getriebemechanismus nach den Ansprüchen 1 bis

    11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bremsen eines der Hinterräder zur Erzielung eines verringerten Wendekreises die Bremswirkung an allen Fahrzeugrädern unabhängig von der Bremsung eines Hinterrades gemacht wird,
13. 13. Getriebemechanismus nach den Ansprüchen 1 bis

    12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsen (31, 32) an allen vier Rädern an den Wellen (19 bzw. 25) angelegt werden, die in fester Zusammenarbeit mit den Planetenrädem (17, 18) der seitlichen Differentiale (11) stehen (Fig. 1 und 2).
14. 14. Getriebemechanismüs nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsen (43) der lenkbaren Räder an die Ausgangswellen (28) des Kronenrad- und Zahnradmechanismus (26, 27) angelegt werden, der den Antrieb auf die Räder überträgt, und daß die Bremsen (42) der starren Achse an die Wellen (19) in fester Zusammenarbeit mit den Planetenrädern (17) der seitlichen Differentiale (11) angelegt werden, die die Bewegung auf die

    Räder übertragen (Figo 4 und 5). ä
15. 15. Getriebemechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Bremssystem für das gesamte Getriebe aufweist, injiem die Bremsen (43) an die Wellen in fester Zusammenarbeit mit den Planetenrädern (37) des mittleren Differentials (7) angelegt werden.

    16; Getriebemechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnezahl und der Durchmesser der Planetenräder (51, 52) des seitlichen Differentials (49) verschieden sind (Fig· 7).

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