DE203934C - - Google Patents

Description

Patentanwälte

V""' ^"^KAISERLICHES

Braunschweig.

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 203934 KLASSE 63 c. GRUPPE 11.

DEUTSCHE AUTOMOBIL-CONSTRUKTIONSGESELLSCHAFT m. b. H.

in BERLIN.

Aus Stirn- oder Kegelrädern bestehendes Ausgleichgetriebe für Motorwagen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. April 1907 ab.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine selbsttätig wirkende Vorrichtung zur Verriegelung des aus Kegel- oder Stirnrädern bestehenden' Ausgleichgetriebes für Motorfahrzeuge.

Wenn bei den gebräuchlichen Differentialgetriebeanordnungen die Reibung zwischen einem angetriebenen Rade und dem Erdboden vermindert oder aufgehoben wird, wird dieses

ίο Rad rascher umlaufen, während gleichzeitig das ganze Differential entlastet ist, so daß auch das andere, am Boden Widerstand findende Rad kraftlos wird, wodurch sich die Geschwindigkeit des Fahrzeuges verlangsamt.

Findet darauf wieder das erstere Rad den richtigen Widerstand am Boden, so ist das Differential plötzlich wieder belastet. Das andere Rad hat sofort durch die plötzliche Beanspruchung die Tendenz, zu rutschen, so daß unter besonders ungünstigen Verhältnissen eine Dreh- und Gleitbewegung des ganzen Wagens eintritt.

Zweck der neuen Vorrichtung ist nun, das Differential _ beim Vorkommen solcher Fälle zu verriegeln, so daß es sich wie eine starre Kupplung verhält; dies wird in der Weise erreicht, daß eine Federung angebracht ist, welche stets die Tendenz hat, das Differential zu verriegeln, aber normalerweise durch das derselben entgegenwirkende Drehmoment daran verhindert wird. Nur in den oben angezogenen Ausnahmefällen, beim Schwächer-„werden des Drehmoments, überwiegt die Span

nung der Feder, so daß diese die Verriegelung bewirkt.

Fig. ι stellt einen Schnitt durch das Gehäuse des Vorgeleges der angetriebenen Räder oder auch durch die die Treibräderwellen aufnehmende Motorwagenachse selbst dar. w ist die vom Motor kommende Welle, von welcher durch Vermittlung der Kegelradübersetzung y y' das Gehäuse p des Ausgleichgetriebes χ ζ in der üblichen Weise angetrieben wird. Die Verbindung der die Drehung vom Differential weiterleitenden Welle α ist in der Weise mit dem Kegelrad ζ hergestellt, daß das auf a befindliche, nicht selbsthemmende Gewinde den mit Klauen versehenen Körper c je nach dem Drehsinn nach rechts oder nach links schiebt (s. Fig. ι rechts), wobei der Druck der mittels der Federteller t und Stifte s doppeltwirkenden Feder d überwunden wird. Diese hat das Bestreben, die Gewindemuffe in die Mittelstellung zu bewegen, in welcher die Klauen des Teiles c mit entsprechenden Klauen des an φ befestigten Teiles e in Eingriff stehen. (Auf der linken Seite der Fig. 1 ist dies dargestellt, während rechts die Feder in zusammengedrücktem, die Kupplung ecm ausgerücktem Zustand gezeichnet ist.) Der Klauenkörper c durchdringt das mit dem Kegelrad ζ starr verbundene Gehäuse g derartig, daß beide auf Drehbeanspruchung starr gekuppelt sind, daß aber eine Ächsialverschiebung von c gegenüber g möglich ist; solange sich c und e, wie in Fig. 1 rechts· dargestellt, in ausge-

rücktem Zustand befinden, verhält sich das Ausgleichgetriebe wie ein gewöhnliches Differential, sobald jedoch ein Gleiten des einen Hinterrades entsteht, überwiegt die Spannung der Feder d und verriegelt das Getriebe, indem sie die Kupplung c e einrückt. Alsdann bildet das Kegelrad ζ und mit ihm das ganze Getriebe mit dem Gehäuse p ein starres Ganzes.

ίο Die Ausführungsform nach Fig. 2 bis 2e unterscheidet sich von der nach Fig. ι dadurch, daß durch eine Muffe u, die innen Rechts-, außen Linksgewinde (oder umgekehrt) trägt, die Kupplungshälfte immer nach derselben Seite ein- oder ausgerückt wird, welches auch der Drehsinn der Welle α ist; die beiden Schraubenbewegungen sind in der Weise begrenzt, daß das eine Gewinde bei Vorwärtsdrehung, das andere bei Rückwärtsdrehung der Welle α in Tätigkeit tritt. Die Feder d ist hier nach Art eines Kolbenringes ausgeführt und ebenfalls doppelseitig wirkend. In die Teilfuge der kreisförmigen Feder d ragt sowohl eine an dem Zahnrad ζ vorgesehene ' Nase η als auch der gegabelte Hebel h hinein. Beim Antrieb kommt die Feder d dadurch zur Anlage gegen den inneren Umfang des zylindrischen Teiles des Zahnrades z, daß die Nase η sich gegen das eine Ende der Feder d legt, während der Hebel h die am anderen Ende^J der Feder auftretende Reaktion aufnimmt. Zur Wiedereinrückung der Klauen c in e bei Entlastung der Welle α ist bei dieser Ausführung eine achsial wirkende Hilfsfeder d' notwendig. Die übrigen Bezugszeichen haben dieselbe Bedeutung wie bei Fig. 1. f ist das angetriebene Gehäuse, a die getriebene Welle, β der an dem Gehäuse angebrachte Kupplungsteil, χ die Zwischenkegelräder des Ausgleichgetriebes.

In Fig. 2 und 2 a ist das Ausgleichgetriebe in verriegeltem Zustand dargestellt; in diesem Falle ist die Klauenmuffe c durch die Hilfsfeder d' eingerückt, da die Welle α entlastet ist und das nicht selbstsperrende Rechts- und Linksgewinde dem Drucke der Hilfsfeder d' nachgeben kann.

Für die eine Drehrichtung wirkt der Widerstand an der Welle α im Sinne des Pfeiles links in Fig. 2c und der Antrieb im Sinne des Pfeiles rechts in Fig. 2c. Muffe u kann sich in der Klauenmuffe c nicht weiterschrauben, da sie sich in der begrenzten Endstellung befindet und da beide Muffen durch Linksgewinde in Verbindung stehen. Da Welle α mit der Muffe u durch Rechtsgewinde in Verbindung steht, so wird durch die Drehung der Teile p ζ gegenüber der Welle a, deren Widerstand im Sinne des in' Fig. 2b angegebenen Pfeiles wirkt, die Muffe u samt der Klauenmuffe c in der Weise verschoben, daß die Klauenkupplung c e gelöst wird; c ist gegenüber dem Kegelrad ζ undrehbar, aber verschiebbar angeordnet.

Fig. 2d und 2e zeigen das Getriebe in der Stellung für entgegengesetzte Drehung. In diesem Falle ist die Muffe u auf dem Rechtsgewinde der Welle α in der Ruhelage geblieben. Die Klauenmuffe c hat sich unter der Wirkung des Linksgewindes zwischen u und c so weit von dem Gehäuse p entfernt, daß die Klauenkupplung wiederum gelöst wurde. Fig. 2 c und 2e stellen die jeweils zugehörigen Stellungen der Hauptfeder d dar. Im Sinne des Pfeiles links in Fig. 2e wirkt der Antrieb, im Sinne des Pfeiles rechts der Widerstand der Welle a. Der in Fig. 2d eingezeichnete Pfeil gibt die Richtung des Widerstandes an der Welle s an,

In Fig. 3 ist die Achsialkupplung durch eine Kupplung mit radial hervortretenden Sperrzähnen ersetzt, welche in Fig. 3a im Schnitte A-B dargestellt ist. An dem zentralen Kegelrad ζ des Ausgleichgetriebes sind die beiden ineinander verzahnten Klinken c und c' gelagert, welche durch den einen oder anderen Zahn des an der getriebenen Hohlwelle α sitzenden Armes a' aus der an dem Gehäuse p vorgesehenen Verzahnung e herausgehoben werden, sobald durch das Kegelrad ζ go im Sinne des in Fig. 3 a eingezeichneten Pfeiles unter Vermittlung des Armes a' eine Mitnahme der Welle α erfolgt. Beim Aufhören des Widerstandes an der Welle α werden die Klinken durch die in Aussparungen der Nabe des Zahnrades ζ angeordneten Federn f nach außen hin bewegt bis zum Eingriff in die im Gehäuse p befestigte' Verzahnung e.

In Fig. 4 und 4 a (Schnitt nach A - B der Fig. 4) ist eine Klauenkupplung dargestellt, welche bei der Anordnung nach Fig. r zweckmäßigerweise Verwendung findet an Stelle der ■dort gezeichneten einfachen Achsialkupplung. Wenn nämlich bei Fig. 1 unvermittelt vom Vorwärts- zum Rückwärtsgang übergegangen wird, wobei c über die Mittelstellung hinaus nach dem anderen Ende des Gewindes der Welle α zu verschoben wird, kann es vorkommen, daß ein Zahn von c auf einen Zahn von e trifft, so daß die Weiterverschiebung von c unmöglich wird. Um diesen Übelstand zu vermeiden, sind in Fig. 4 die Klauen abgerundet und können ausweichen, Wenn zufällig Zahn auf Zahn trifft.

Die Kupplung ist im ausgerückten Zustand gezeichnet. Die Schieber c" (Fig. 4), die in beliebiger Anzahl vorhanden sein können und durch auf die Muffe c aufgeschraubte Plätten g' Führung erhalten, gleiten im ausgerückten Zustand der Kupplung c" e unter schwacher Federpressung der Feder f an der glatten Innenzylinderfläche von e. Die Klauen weichen

bei achsialer Verschiebung der Muffe c infolge der Rundung zurück, ein Festsetzen von c" ist also unmöglich.

Die Anordnung, welche den Vorteil der leichten Auswechselbarkeit der Schieber oder Klauen c" besitzt, kann auch umgekehrt sein,

d. h. die Klauen c" können an e angebracht sein, während Körper c wie e ausgebildet ist.

In Fig. 5 pendelt die Klaue c" an dem

ίο Teil c um einen zur Welle α parallelen Zapfen m, bei Fig. 6 um einen Zapfen m', der quer zur Achse der Welle α gerichtet ist. In allen Fällen hat die Klaue das Bestreben, durch Feder f und Zentrifugalkraft aus dem Klauenträger c hervorzutreten.

Selbstverständlich gibt es noch andere Ausführungsmöglichkeiten der gleichen Idee; so kann man z. B. das Gewinde durch Kurvenscheiben oder Exzenter oder Kurbeln ersetzen; man kann die Klauenkupplung durch eine Reibungskupplung beliebiger Art ersetzen, wie z. B. in Fig. 7, wo ein durch Reibung verriegelbares Stirnraddifferential dargestellt ist. Die Reibscheibe, oder auch Lamellenkupplung wird mit Übersetzung ins Schnelle angetrieben, um kleinere Abmessungen zu erhalten.

Fig. 7 ist ein Schnitt nach A -B der\Fig. 7 a und Fig. 7 a ein solcher nach C-D der Fig. 7; Fig. 7 b zeigt eine Einzelheit.

Welle α (Fig. 7) steht mit dem Gehäuse 0 der Innenverzahnung i unter Vermittlung der eigenartig ausgebildeten Klauenkupplung k 0 in Verbindung; die Stirnfläche einer Klaue des Teiles k und der Boden der für den Eingriff der Klaue bestimmten Aussparung des Teiles 0 werden je von zwei entgegengesetzt gerichteten Schrägflächen gebildet, so daß bei jedem-.Drehsinn ein Auseinander klemmen von k und .0 stattfindet. Die in der Mittelstellung der Teile k und 0 zwischen diesen eingeklemmte Lamelle I wird demnach beim Antrieb der Differentialwellen freigegeben.

Sobald Entlastung der Welle α eintritt, wird durch den Druck der Tellerfeder g" die Scheibe I zwischen k und ο festgebremst. Statt einer einzigen Scheibe I könnte auch eine Kupplung mit mehreren Lamellen Anwendung finden.

Die Räder χ χ zahnen in die Räder y y. Durch χ χ wird die Innenverzahnung * angetrieben, welche dem Kegelrad ζ (Fig. 1) beim gewöhnlichen Differential entspricht, während durch y y eine gleiche zu i symmetrische Innenverzahnung angetrieben wird. Außerdem zahnt τά χ χ und y y ein kleines Rad v, welches zum Antrieb der rasch laufenden Bremsscheibe I dient; es kommt das Übersetzungsverhältnis Innenverzahnung i zu Trieb ν in Frage, so daß eine wesentliche Verkleinerung der notwendigen Bremsdrucke auf I erreichbar ist. Ebenso könnte die gleiche oder eine ähnliche Anordnung auch an einem Kegelraddifferential angebracht werden.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Aus Stirn- oder Kegelrädern bestehendes Ausgleichgetriebe für Motorwagen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Zentralrad und dem Träger (f) der Umlaufräder eine beim Beginn der Drehung der betreffenden Antriebswelle (a) sich lösende Kupplung eingeschaltet ist, und diese Kupplungen einzeln oder zusammen das Getriebe unter dem Einfluß von Federkraft verriegeln, sobald die eine oder andere Antriebswelle oder beide infolge Gleitens oder Schwebens des betreffenden Wagenrades oder beider Räder entlastet werden.

2. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Reibungskupplungen zwischen diesen und den Zentralrädern je ein Getriebe mit Übersetzung ins Schnelle angeordnet ist, zu dem Zwecke, eine Verringerung der Abmessungen der Kupplungsorgane zu ermöglichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.