DE212021000338U1

DE212021000338U1 - Differential device and self-propelled machine with such

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Publication number: DE212021000338U1
Application number: DE212021000338.9U
Authority: DE
Original assignee: France Reducteurs SA
Current assignee: France Reducteurs SA
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2022-12-16
Anticipated expiration: 2031-03-05
Also published as: WO2021186118A1; CN218935192U; FR3108375A1; FR3108375B1

Abstract

Differentialvorrichtung (1), die zwischen koaxialen Radwellen (13) und dem Motor (14) einer selbstfahrenden rollenden Maschine (15) anordenbar ist,
wobei die Vorrichtung (1) ein Zahnrad (2), zwei Kupplungsmechanismen (3) und eine Verkleidung (6) umfasst, die die Kupplungsmechanismen (3) zumindest teilweise aufnimmt und einen Durchgang (7) mit einer Längsachse zum Gestatten der Aufnahme der Radwellen (13) definiert, wobei jeder Kupplungsmechanismus (3) ein erstes drehbares Kupplungselement (4) und ein zweites drehbares Kupplungselement (5) umfasst, die um eine Achse, die mit der Längsachse des Durchgangs (7) zusammenfällt, drehbar montiert sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (6) die Form eines Gehäuses (8) aus synthetischem Material aufweist, das einen Körper (9) und einen Deckel (10) umfasst,
dass der Körper (9) und der Deckel (10) zur Begrenzung des Durchgangs (7) jeweils mit einer Durchgangsöffnung (91, 101) versehen sind,
dass das Zahnrad (2) vom Körper (9) getragen wird und
dass der Körper (9) einen mit der Durchgangsöffnung (91) des Körpers (9) versehenen Boden (92) und eine umlaufende Seitenwand (93) umfasst, die einstückig ausgebildet sind, wobei sich das Zahnrad (2), das einstückig mit dem Körper (9) ausgebildet ist, zumindest teilweise um die umlaufende Seitenwand (93) des Körpers (9) herum erstreckt.

Differential device (1) which can be arranged between coaxial wheel shafts (13) and the motor (14) of a self-propelled rolling machine (15),
the device (1) comprising a gear (2), two clutch mechanisms (3) and a casing (6) at least partly housing the clutch mechanisms (3) and a passage (7) with a longitudinal axis for allowing the housing of the wheel shafts ( 13), each coupling mechanism (3) comprising a first rotatable coupling element (4) and a second rotatable coupling element (5) mounted for rotation about an axis coinciding with the longitudinal axis of the passage (7),
characterized in that the casing (6) is in the form of a casing (8) made of synthetic material comprising a body (9) and a cover (10),
that the body (9) and the cover (10) are each provided with a through opening (91, 101) for delimiting the passage (7),
that the gear (2) is carried by the body (9) and
that the body (9) comprises a bottom (92) provided with the passage opening (91) of the body (9) and a peripheral side wall (93), which are made in one piece, the gear (2) being made in one piece with the body (9) extends at least partially around the peripheral side wall (93) of the body (9).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Differentialvorrichtung sowie eine mit einer solchen Differentialvorrichtung ausgestattete selbstfahrende Maschine, wie beispielsweise einen Schneepflug oder einen Rasenmäher.The present invention relates to a differential device and a self-propelled machine such as a snow plow or a lawn mower equipped with such a differential device.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Differentialvorrichtung, die zwischen koaxialen Radwellen und dem Motor einer selbstfahrenden rollenden Maschine anordenbar ist, wobei die Vorrichtung ein Zahnrad, zwei Kupplungsmechanismen und eine Verkleidung umfasst, die die Kupplungsmechanismen zumindest teilweise aufnimmt und einen Durchgang mit einer Längsachse zum Gestatten der Aufnahme der Radwellen definiert, wobei jeder Kupplungsmechanismus ein erstes drehbares Kupplungselement und ein zweites drehbares Kupplungselement umfasst, die um eine Achse, die mit der Längsachse des Durchgangs zusammenfällt, drehbar angebracht sind.More particularly, the invention relates to a differential device locatable between coaxial wheel shafts and the engine of a self-propelled rolling machine, the device comprising a gear, two clutch mechanisms, and a casing at least partially housing the clutch mechanisms and a passageway having a longitudinal axis to allow housing of the wheel shafts, each clutch mechanism comprising a first rotatable clutch member and a second rotatable clutch member rotatably mounted about an axis coinciding with the longitudinal axis of the passage.

Eine solche Differentialvorrichtung ermöglicht es, dass sie die Radwellendrehzahl von einer Welle zur anderen unterscheidet, so dass die Gefahr des Rutschens der Maschine insbesondere in Kurven reduziert wird. Bislang war die Montage eines solchen Differentials aufwändig und die mechanische Festigkeit eines solchen Differentials kann als unzureichend angesehen werden. Außerdem sind die bekannten Differentiale schwer, teuer und komplex in der Herstellung, wie das Patent FR 769.239 veranschaulicht.Such a differential device enables it to differentiate the wheel shaft speed from one shaft to another, thus reducing the risk of the machine skidding, particularly when cornering. So far, the assembly of such a differential was complex and the mechanical strength of such a differential can be considered insufficient. In addition, the known differentials are heavy, expensive and complex to manufacture, as the patent FR 769.239 illustrated.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Differentialvorrichtung vorzuschlagen, deren Gestaltung neben einer vereinfachten Montage auch eine Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Differentialvorrichtung ermöglicht.An object of the invention is to propose a differential device whose design, in addition to simplifying assembly, also allows an increase in the mechanical strength of the differential device.

Zu diesem Zweck hat die Erfindung eine Differentialvorrichtung zum Gegenstand, die zwischen koaxialen Radwellen und dem Motor einer selbstfahrenden rollenden Maschine anordenbar ist, wobei die Vorrichtung ein Zahnrad, zwei Kupplungsmechanismen und eine Verkleidung umfasst, die die Kupplungsmechanismen zumindest teilweise aufnimmt und einen Durchgang mit einer Längsachse zum Gestatten der Aufnahme der Radwellen definiert, wobei jeder Kupplungsmechanismus ein erstes drehbares Kupplungselement und ein zweites drehbares Kupplungselement umfasst, die um eine Achse, die mit der Längsachse des Durchgangs zusammenfällt, drehbar montiert sind, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verkleidung die Form eines Gehäuses aus synthetischem Material aufweist, das einen Körper und einen Deckel umfasst, dass der Körper und der Deckel zur Begrenzung des Durchgangs jeweils mit einer Durchgangsöffnung versehen sind, dass das Zahnrad vom Körper getragen wird und dass der Körper einen mit der Durchgangsöffnung des Körpers versehenen Boden und eine umlaufende Seitenwand umfasst, die einstückig ausgebildet sind, wobei sich das Zahnrad, das einstückig mit dem Körper ausgebildet ist, zumindest teilweise um die umlaufende Seitenwand des Körpers erstreckt. Die Ausführung der Verkleidung in Form eines Gehäuses aus synthetischem Material mit einem polyvalenten Körper ermöglicht eine vereinfachte Montage. So genügt es, die Komponenten des Differentials im Gehäusekörper anzuordnen, bevor das Gehäuse mit einem einzigen Bauteil, das durch den Gehäusedeckel des Gehäuses ausgebildet ist, verschlossen wird. Dies bewirkt ein leichteres Schließen, eine bessere Abdichtung und eine höhere mechanische Festigkeit des Gehäuses. Schließlich bietet die Ausführung des Gehäuses aus synthetischem Material zahlreiche Möglichkeiten zum Schließen des Gehäuses durch Kleben, Löten, Verschrauben u. ä.To this end, the subject of the invention is a differential device to be placed between coaxial wheel shafts and the engine of a self-propelled rolling machine, the device comprising a gear wheel, two clutch mechanisms and a casing at least partially housing the clutch mechanisms and a passage with a longitudinal axis for allowing the receipt of the wheel shafts, each coupling mechanism comprising a first rotatable coupling member and a second rotatable coupling member mounted for rotation about an axis coinciding with the longitudinal axis of the passage and characterized in that the fairing has the shape a casing made of synthetic material, comprising a body and a lid, that the body and the lid are each provided with a through opening for defining the passage, that the gear wheel is carried by the body, and that the body has a passage with the passage opening of the body and a peripheral sidewall which are integrally formed, wherein the gear wheel which is integrally formed with the body extends at least partially around the peripheral sidewall of the body. The cladding is made in the form of a synthetic material box with a polyvalent body, allowing for simplified assembly. Thus, it suffices to arrange the components of the differential in the housing body before the housing is closed with a single component formed by the housing cover of the housing. This results in easier closing, better sealing and greater mechanical strength of the case. Finally, the case being made of synthetic material offers numerous possibilities for closing the case by gluing, soldering, screwing, etc.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse eine Symmetrieebene auf, die mit einer mittleren Umfangsebene des Zahnrads zusammenfällt. Dank dieser Gestaltung wird die Montage der Differentialvorrichtung an der Welle vereinfacht.According to one embodiment of the invention, the housing has a plane of symmetry coinciding with a median circumferential plane of the pinion. Thanks to this design, assembly of the differential device on the shaft is simplified.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die Kupplungsmechanismen auf beiden Seiten der mittleren Umfangsebene des Zahnrads angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht ebenfalls eine vereinfachte Montage der Differentialvorrichtung an der Welle.According to one embodiment of the invention, the clutch mechanisms are arranged on either side of the median circumferential plane of the gear. This arrangement also enables simplified assembly of the differential device on the shaft.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Kupplungselement jedes Kupplungsmechanismus für seinen Drehantrieb mit dem Zahnrad koppelbar, wobei das zweite Kupplungselement axial beweglich zwischen einer an das erste Kupplungselement, dem es zugeordnet ist, angenäherten Position, die als eingekuppelt bezeichnet wird, und einer vom ersten Kupplungselement entfernten Position, die als ausgekuppelt bezeichnet wird, montiert ist, wobei das zweite Kupplungselement in die eingekuppelte Position zurückgestellt wird und wobei die zweiten Kupplungselemente zwischen den ersten Kupplungselementen angeordnet und für den Übergang von einer Position in eine andere winkelmäßig gegeneinander verschiebbar sind. Wenn sich also aufgrund eines Drehzahlunterschieds zwischen den Rädern der Maschine beim Durchfahren einer Kurve die zweiten Kupplungselemente winkelmäßig gegeneinander verschieben, können sich die zweiten Kupplungselemente axial in Annäherungsrichtung aufeinanderzubewegen. Die Annäherung der zweiten Kupplungselemente aneinander bewirkt dann das Auskuppeln der entsprechenden Räder der Maschine. Diese Gestaltung ermöglicht es, den Wenderadius der mit einer solchen Differentialvorrichtung ausgestatteten selbstfahrenden rollenden Maschine auf einfache und automatische Weise zu verringern, um eine sehr enge Kurve durchfahren zu können.According to one embodiment of the invention, the second clutch member of each clutch mechanism is couplable to the gear wheel for driving it in rotation, the second clutch member being axially movable between a position approximate to the first clutch member with which it is associated, referred to as engaged, and one from the first clutch member-remote position, referred to as disengaged, with the second clutch member being returned to the engaged position, and with the second clutch members being disposed between the first clutch members and being angularly displaceable relative to one another for transition from one position to another. Thus, if the second clutch elements move angularly relative to one another due to a speed difference between the wheels of the machine when negotiating a curve, the second clutch elements can move axially towards one another in the approaching direction. The approach of the second clutch elements to one another then causes the corresponding wheels of the machine to be disengaged. This design makes it possible To reduce in a simple and automatic way the turning radius of the self-propelled rolling machine equipped with such a differential device in order to be able to negotiate a very tight curve.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind der Körper und der Deckel des Gehäuses durch Verschrauben miteinander gekoppelt.According to an embodiment of the invention, the body and the cover of the housing are coupled to each other by screwing.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist das Zahnrad eine kreisförmige Zahnung auf, und die kreisförmige Zahnung und der Durchgang der Verkleidung sind koaxial.According to one embodiment of the invention, the toothed wheel has circular teeth and the circular teeth and the passage of the casing are coaxial.

Die Erfindung hat außerdem eine selbstfahrende rollende Maschine zum Gegenstand, die koaxiale Radwellen, einen Motor und eine zwischen den koaxialen Radwellen und dem Motor der selbstfahrenden rollenden Maschine anordenbare Differentialvorrichtung umfasst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Differentialvorrichtung der vorstehend beschriebenen entspricht.The subject of the invention is also a self-propelled rolling machine comprising coaxial wheel shafts, a motor and a differential device to be interposed between the coaxial wheel shafts and the motor of the self-propelled rolling machine, characterized in that the differential device is similar to that described above.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das erste Kupplungselement jedes Kupplungsmechanismus drehfest mit der Radwelle, die es trägt, verbunden, und das zweite Kupplungselement jedes Kupplungsmechanismus, das für seinen Drehantrieb mit dem Zahnrad koppelbar ist, ist in Bezug auf die Radwelle, die es trägt, frei drehbar montiert.According to one embodiment of the invention, the first coupling element of each coupling mechanism is non-rotatably connected to the wheel shaft that supports it, and the second coupling element of each coupling mechanism, which can be coupled to the gear wheel for driving it in rotation, is connected with respect to the wheel shaft that supports it, freely rotatable mounted.

Figurenlistecharacter list

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer Maschine, die mit einer erfindungsgemäßen Differentialvorrichtung ausgestattet ist,
2 eine Explosionsansicht der Komponenten einer erfindungsgemäßen Differentialvorrichtung,
3 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Differentialvorrichtung,
4 eine perspektivische Ansicht des Körpers eines Gehäuses einer erfindungsgemäßen Differentialvorrichtung,
5 eine weitere perspektivische Ansicht des Körpers eines Gehäuses einer erfindungsgemäßen Differentialvorrichtung.

The invention is illustrated by the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a perspective view of a machine equipped with a differential device according to the invention,
2 an exploded view of the components of a differential device according to the invention,
3 a sectional view of a differential device according to the invention,
4 a perspective view of the body of a housing of a differential device according to the invention,
5 Figure 13 is another perspective view of the body of a case of a differential device according to the invention.

Wie die Figuren zeigen und oben erwähnt ist, betrifft die Erfindung eine Differentialvorrichtung für eine rollende motorisierte Maschine 15.As shown in the figures and as mentioned above, the invention relates to a differential device for a rolling motorized machine 15.

Bei dem in den Figuren dargestellten Beispiel ist die Maschine vom Typ mit gehendem Führer. Alternativ kann die Maschine vom Typ mit mitfahrendem Führer sein.In the example shown in the figures, the machine is of the walking operator type. Alternatively, the machine may be of the ride-on operator type.

Vorteilhafterweise ist die Maschine 15 ein selbstfahrender rollender Schneepflug mit gehendem Führer. Der Schneepflug ist mit Richtungssteuerungsmitteln wie Griffen und/oder einer Lenkstange ausgestattet, die es dem gehenden Führer ermöglichen, ein Kraftmoment auf die Maschine auszuüben, um sie in eine oder eine andere Richtung zu drehen, um eine Links- oder Rechtskurve zu durchfahren.Advantageously, the machine 15 is a self-propelled rolling snow plow with a walking operator. The snow plow is equipped with directional control means such as handles and/or a handlebar that allow the walking operator to apply a moment of force to the machine to turn it in one direction or another to make a left or right turn.

Die Maschine 15 umfasst außerdem zwei koaxiale Radwellen 13, die voneinander getrennt sind und sich bei einer Kurvenbewegung der Maschine, wie unten beschrieben, relativ zueinander frei drehen können. Jede Radwelle 13 trägt ein Seitenrad der Maschine.The engine 15 also includes two coaxial wheel shafts 13 which are separate from one another and are free to rotate relative to one another during cornering motion of the engine as described below. Each wheel shaft 13 carries a side wheel of the machine.

Wie im Folgenden näher erläutert wird, kann der Führer insbesondere mithilfe der erfindungsgemäßen Differentialvorrichtung 1, mit der die Maschine 15 ausgestattet ist, die Maschine um eine Achse drehen, die senkrecht zum Boden ausgerichtet ist und zwischen den seitlichen Rädern der Maschine liegt, um die Maschine um die eigene Achse zu drehen und eine sehr enge Kurve zu durchfahren.In particular, as will be explained in more detail below, by means of the differential device 1 according to the invention with which the machine 15 is equipped, the operator can rotate the machine about an axis oriented perpendicular to the ground and located between the lateral wheels of the machine turning around its own axis and driving through a very tight curve.

Die Differentialvorrichtung 1 umfasst ein Zahnrad 2, das durch den Motor 14 der Maschine 15 über ein zwischen dem Zahnrad 2 bzw. Zahnkranz und dem Motor 14 angeordnetes Übertragungssystem um seine Achse gedreht werden kann. Zu diesem Zweck weist das Zahnrad 2 eine kreisförmige Außenzahnung 21 auf.The differential device 1 comprises a gear 2 which can be rotated about its axis by the motor 14 of the engine 15 via a transmission system arranged between the gear 2 and the motor 14 . For this purpose, the gear wheel 2 has a circular external toothing 21 .

Die Differentialvorrichtung 1 umfasst zwei Kupplungsmechanismen 3.The differential device 1 includes two clutch mechanisms 3.

Die Differentialvorrichtung 1 umfasst eine Verkleidung 6, die die Kupplungsmechanismen 3 zumindest teilweise aufnimmt und einen länglichen Durchgang 7 mit einer Längsachse zum Gestatten der Aufnahme der Radwellen 13 definiert. Diese Verkleidung 6 weist die Form eines Gehäuses 8 auf, das einen Körper 9 und einen Deckel 10 umfasst. Der Körper 9 und der Deckel 10 sind zur Begrenzung des Durchgangs 7 jeweils mit einer Durchgangsöffnung versehen, die in den Figuren mit 91 bzw. 101 dargestellt ist. Das Zahnrad 2 wird vom Körper 9 getragen. Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl im Vorstehenden als auch im Folgenden der Begriff „Zahnrad“ als gleichbedeutend mit „Zahnkranz“ anzusehen ist. Der Körper 9 umfasst einen Boden 92, der mit der Durchgangsöffnung 91 des Körpers 9 versehen ist, und eine umlaufende Seitenwand 93, die den Boden 92 umgibt. Der Boden 92 und die Umfangsseitenwand 93 sind einstückig ausgebildet. Das Zahnrad 2, das einstückig mit dem Körper 9 ausgebildet ist, erstreckt sich zumindest teilweise um die Umfangsseitenwand 93 des Körpers 9.The differential device 1 comprises a casing 6 which at least partially houses the clutch mechanisms 3 and defines an elongate passage 7 having a longitudinal axis for allowing the wheel shafts 13 to be housed therein. This casing 6 is in the form of a case 8 comprising a body 9 and a cover 10 . The body 9 and the cover 10 are each provided with a through opening, shown in the figures at 91 and 101, respectively, for delimiting the passage 7. The gear 2 is carried by the body 9. It should be noted that both in the above and in the following, the term "gear" is to be regarded as synonymous with "gear rim". The body 9 includes a bottom 92 provided with the through hole 91 of the body 9 and a peripheral side wall 93 surrounding the bottom 92 . The floor 92 and the Peripheral side wall 93 are integrally formed. Gear 2, which is integral with body 9, extends at least partially around peripheral side wall 93 of body 9.

Bei den dargestellten Beispielen ist das Gehäuse 8 aus synthetischem Material, und es weist eine Symmetrieebene P auf, die mit einer mittleren Umfangsebene P1 des Zahnrads 2 zusammenfällt. Die kreisförmige Zahnung 21 des Zahnrads 2 und der Durchgang 7 der Verkleidung 6 sind koaxial. Der Körper 9 und der Deckel 10 des Gehäuses 8 sind durch Verschrauben mithilfe von Schrauben 12 miteinander gekoppelt. Die Kupplungsmechanismen 3 sind ihrerseits im Inneren des Gehäuses 8 auf beiden Seiten der mittleren Umfangsebene P1 des Zahnrads 2 angeordnet.In the examples shown, the case 8 is made of synthetic material and has a plane of symmetry P coinciding with a median circumferential plane P1 of the pinion 2 . The circular teeth 21 of the pinion 2 and the passage 7 of the casing 6 are coaxial. The body 9 and the cover 10 of the housing 8 are coupled to each other by screwing with screws 12 . In turn, the clutch mechanisms 3 are arranged inside the casing 8 on either side of the median circumferential plane P1 of the gear wheel 2 .

Jeder Kupplungsmechanismus 3 umfasst ein erstes drehbares Kupplungselement 4 und ein zweites drehbares Kupplungselement 5, die um eine Achse, die mit der Längsachse XX' des Durchgangs 7 zusammenfällt, drehbar montiert sind. Das erste Kupplungselement 4 jedes Kupplungsmechanismus 3 ist drehfest mit der Radwelle 13, die es trägt, verbunden. Das zweite Kupplungselement 5 jedes Kupplungsmechanismus 3, das für seinen Drehantrieb mit dem Zahnrad 2 koppelbar ist, ist seinerseits in Bezug auf die Radwelle 13, die es trägt, frei drehbar montiert.Each coupling mechanism 3 comprises a first rotating coupling element 4 and a second rotating coupling element 5 mounted to rotate about an axis coinciding with the longitudinal axis XX' of the passage 7. The first clutch element 4 of each clutch mechanism 3 is non-rotatably connected to the wheel shaft 13 which supports it. The second clutch element 5 of each clutch mechanism 3, which can be coupled to the gear wheel 2 for driving it in rotation, is in turn mounted so as to be freely rotatable with respect to the wheel shaft 13 which supports it.

Die zweiten Kupplungselemente 5 sind zwischen den ersten Kupplungselementen 4 positioniert. Die Differentialvorrichtung 1 umfasst außerdem Mittel zur Rückstellung der zweiten Kupplungselemente 5 in Richtung der entsprechenden ersten Kupplungselemente 4. Vorteilhafterweise sind die Vorspannmittel durch eine Feder 11 gebildet, die zwischen den zweiten Kupplungselementen 5 angeordnet ist.The second coupling elements 5 are positioned between the first coupling elements 4 . The differential device 1 also comprises means for returning the second clutch elements 5 towards the corresponding first clutch elements 4. Advantageously, the biasing means are constituted by a spring 11 placed between the second clutch elements 5.

Im weiteren Verlauf der Beschreibung und unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellte besondere Ausführungsform sind die ersten Kupplungselemente 4 durch Naben ausgebildet, die als Kupplungsnaben bezeichnet werden, und die zweiten Kupplungselemente 5 sind durch Kupplungsplatten ausgebildet. Selbstverständlich können die ersten und zweiten Kupplungselemente auch in anderen Formen ausgeführt sein, so dass die nachstehende Beschreibung auch für andere Gestaltungsformen der ersten und zweiten Kupplungselemente gilt.As the description proceeds and with reference to the particular embodiment shown in the figures, the first coupling elements 4 are formed by hubs, referred to as clutch hubs, and the second coupling elements 5 are formed by clutch plates. Of course, the first and second coupling elements can also be designed in other forms, so that the following description also applies to other configurations of the first and second coupling elements.

Die Kupplungsnaben 4, die Kupplungsplatten und das Zahnrad 2 bzw. der Zahnkranz sind zwischen dem Boden 92 und dem Deckel 10 des Gehäuse 8 eingefasst und werden von den Radwellen 13 durchdrungen. Die Vorrichtung 1 umfasst außerdem eine Reihe von Dichtungsringen, Dichtungen und Unterlegscheiben.The clutch hubs 4, the clutch plates and the gear wheel 2 or the ring gear are enclosed between the bottom 92 and the cover 10 of the housing 8 and the wheel shafts 13 pass through them. The device 1 also includes a series of sealing rings, gaskets and washers.

Jede der Kupplungsnaben ist drehfest mit einer der Radwellen verbunden, vorzugsweise durch komplementär ausgebildete Keilnuten, die an der entsprechenden Radwelle und am Innenumfang der Kupplungsnabe vorgesehen sind.Each of the clutch hubs is rotationally connected to one of the wheel shafts, preferably by complementary splines formed on the corresponding wheel shaft and the inner periphery of the clutch hub.

Bei jedem Kupplungsmechanismus 3 sind die Kupplungsplatte und die Kupplungsnabe mit Mitteln versehen, um sie miteinander zu kuppeln. Die Kupplungsmittel können Klauen- oder Reibungskupplungsmittel sein.In each clutch mechanism 3, the clutch plate and the clutch hub are provided with means for coupling them to each other. The clutch means may be dog or friction clutch means.

Bei dem in den Figuren dargestellten Beispiel sind die Kupplungsmittel durch Zähne gebildet, die auf einer Seite jeder Platte vorgesehen sind. Diese Zähne 53 weisen gegenüberliegende geneigte Flanken auf, die geeignet sind, mit den komplementär geformten Zähnen 41, die auf der der Platte zugewandten Seite der Nabe vorgesehen sind, Nocken oder Rampen bilden. Die Flanken der Zähne sind vorzugsweise um 45° relativ zur Ebene quer zur Achse der entsprechenden Nabe oder Kupplungsplatte geneigt.In the example shown in the figures, the coupling means are constituted by teeth provided on one side of each plate. These teeth 53 present opposite inclined flanks suitable to form cams or ramps with the complementarily shaped teeth 41 provided on the disc-facing side of the hub. The flanks of the teeth are preferably inclined at 45° relative to the plane transverse to the axis of the respective hub or clutch plate.

Die Kupplungsplatte ist axial verschiebbar zwischen einer an die Kupplungsnabe angenäherten Position, in der sie mit der Kupplungsnabe gekoppelt ist, und einer von der Kupplungsnabe 3 entfernten Position, in der sie von der Kupplungsnabe entkoppelt ist. In der angenäherten Position werden die Nabe und die Platte gegeneinandergedrückt, sodass ihre Zähne ineinandergreifen. Die Nabe und die Platte drehen sich dann mit derselben Drehzahl. In der entfernten Position stehen ihre Zähne außer Eingriff miteinander, sodass sich die Nabe und die Platte mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen können.The clutch plate is axially displaceable between a position closer to the clutch hub, in which it is coupled to the clutch hub, and a position remote from the clutch hub 3, in which it is uncoupled from the clutch hub. In the approached position, the hub and plate are pressed against each other so that their teeth mesh. The hub and disk then rotate at the same speed. In the removed position, their teeth are disengaged, allowing the hub and platter to rotate at different speeds.

Wie oben erwähnt, sind das Zahnrad 2 und die Kupplungsplatten mit Mitteln versehen, die sie drehfest miteinander koppeln. Die Drehkopplungsmittel ermöglichen es, die Drehkraft des Zahnrads 2 auf die Kupplungsplatten zu übertragen, wenn die Platten vom Zahnrad 2 angetrieben werden. Wenn die Kupplungsplatten dazu neigen, sich schneller als das Zahnrad 2 oder in entgegengesetzter Richtung zu drehen, bildet das Zahnrad 2 dank der Kopplungsmittel eine Bremse gegenüber der Kupplungsplatte.As mentioned above, the gear wheel 2 and the clutch plates are provided with means which couple them to one another in a rotationally fixed manner. The rotary coupling means enable the rotational force of the gear wheel 2 to be transmitted to the clutch plates when the plates are driven by the gear wheel 2. When the clutch plates tend to rotate faster than the gear 2 or in the opposite direction, the gear 2 forms a brake with respect to the clutch plate thanks to the coupling means.

Die Kupplungsmittel zwischen dem Zahnrad 2 und den Kupplungsplatten umfassen innere Zähne 931, die am Innenumfang des Zahnrads 2 angeordnet sind, und äußere Zähne 51, die am Außenumfang jeder der Kupplungsplatten angeordnet sind. Jedes Paar innerer Zähne des Zahnrads 2 definiert einen Raum zur Aufnahme eines Zahns jeder Kupplungsplatte. Die Breite jedes Zahns und die Breite der zwischen jedem Zahnpaar definierten Aufnahme, wobei die Breiten in einer zur Achse des Zahnkranzes parallelen Richtung gemessen werden, sind so angepasst, dass die Zahnpaare des Zahnrads 2 die Zähne der beiden Kupplungsplatten aufnehmen können, insbesondere, wenn die beiden Platten gegenläufig sind.The coupling means between the gear 2 and the clutch plates comprises inner teeth 931 arranged on the inner circumference of the gear 2 and outer teeth 51 arranged on the outer circumference of each of the clutch plates. Each pair of internal teeth of gear 2 defines a space for receiving one tooth of each clutch plate. The width of each tooth and the width of the between each pair of teeth, the widths being measured in a direction parallel to the axis of the ring gear, are adapted so that the pairs of teeth of gear wheel 2 can accommodate the teeth of the two clutch plates, particularly when the two plates rotate in opposite directions.

Jede Kupplungsplatte ist außerdem mit Mitteln für einen Anlagekontakt mit der anderen Kupplungsplatte versehen. Die Anlagekontaktmittel ermöglichen es, dass die Platten miteinander interagieren, um ihre axiale Position entsprechend der Differenz der Drehzahl der Radwellen anzupassen.Each clutch plate is also provided with means for abutting contact with the other clutch plate. The abutment contact means allow the plates to interact with each other to adjust their axial position according to the difference in rotational speed of the wheel shafts.

Die Anlagekontaktmittel jeder Kupplungsplatte umfassen Zähne 52, die in Richtung der anderen Kupplungsplatte ausgerichtet sind. Bei dem in den Figuren dargestellten Beispiel sind die Zähne 52 jeder Platte einstückig mit den Zähnen der Platte, die einen Teil der Kopplungsmittel zwischen dem Zahnrad 2 und der Platte bilden, ausgebildet.The abutment contact means of each clutch plate includes teeth 52 oriented toward the other clutch plate. In the example shown in the figures, the teeth 52 of each plate are integral with the teeth of the plate forming part of the coupling means between the gear 2 and the plate.

Wenn sich die Radwellen mit derselben Drehzahl drehen, befinden sich die Platten in einer ersten Winkelkonfiguration. In der ersten Winkelkonfiguration der Platten liegen sich die Zähne der Platten gegenüber und stehen mit ihren Scheiteln in Anlagekontakt mit den Zähnen der anderen Platte, wodurch eine axiale Verschiebung der Kupplungsplatten zueinander verhindert wird.When the wheel shafts rotate at the same speed, the plates are in a first angular configuration. In the first angular configuration of the plates, the teeth of the plates face each other and are in abutting contact at their crests with the teeth of the other plate, thereby preventing axial displacement of the clutch plates relative to one another.

Die Zähne umfassen jeweils zwei gegenüberliegende geneigte Flanken, die Rampen bilden. Der Scheitel jedes Zahns ist flach, um eine stabile Anlage mit dem flachen Scheitel des entsprechenden Zahns der anderen Platte zu ermöglichen, wenn sich die Platten in der ersten Winkelposition befinden.The teeth each include two opposite inclined flanks forming ramps. The crest of each tooth is flat to allow stable abutment with the flat crest of the corresponding tooth of the other plate when the plates are in the first angular position.

Wenn sich die Radwellen 13 mit unterschiedlichen Drehzahlen relativ zueinander drehen, kommt es zu einer Winkelverschiebung der Platten zueinander. Die Platten befinden sich dann in einer zweiten Winkelkonfiguration, die sich von der ersten Konfiguration unterscheidet. In der zweiten Winkelkonfiguration sind die Zähne einer Platte gegenüber den Zähnen der anderen Platte winkelmäßig versetzt, wodurch eine axiale Aufeinanderzubewegung der Platten ermöglicht wird. Die Platte kann dann von der entsprechenden Nabe entkoppelt werden, wenn sich die Drehzahl des entsprechenden Rads der Maschine von der des Zahnrads 2 unterscheidet.When the wheel shafts 13 rotate at different speeds relative to each other, there is an angular displacement of the plates relative to each other. The plates are then in a second angular configuration that differs from the first configuration. In the second angular configuration, the teeth of one plate are angularly offset from the teeth of the other plate, allowing axial movement of the plates towards one another. The disk can then be decoupled from the corresponding hub when the speed of the corresponding wheel of the machine differs from that of gear 2.

Insbesondere in der zweiten Konfiguration der Platten, bei der die Zähne einer der Platten in Bezug auf die Zähne der anderen Platte winkelmäßig versetzt sind, stehen sich die Zähne der Platten mit einer ihrer Rampen gegenüber. Die Rampen sind in Abhängigkeit von der relativen Drehzahl der Platten dazu geeignet, während des Übergangs der Platten aus der zweiten Winkelkonfiguration in die erste Winkelkonfiguration miteinander in Anlagekontakt zu kommen. Die Platten können so axial auseinandergeschoben werden, indem eine Flanke eines Zahns einer Platte gegen die entsprechende Flanke des Zahns der anderen Platte drückt, in Kombination mit der Vorspannkraft der Vorspannmittel, bis sich die Zähne gegenüberliegen und über ihre Scheitel in Anlagekontakt stehen.In particular, in the second configuration of the plates, in which the teeth of one of the plates are offset angularly with respect to the teeth of the other plate, the teeth of the plates face each other with one of their ramps. The ramps are adapted to abut each other during the transition of the plates from the second angular configuration to the first angular configuration, depending on the relative rotational speed of the plates. The plates can thus be pushed apart axially by a flank of a tooth of one plate pressing against the corresponding flank of the tooth of the other plate, in combination with the biasing force of the biasing means, until the teeth face each other and are in abutting contact via their crests.

Wenn also eine der beiden Wellen dazu neigt, sich mit einer Drehzahl zu drehen, die sich von der Drehzahl des Zahnrads 2 und von der Drehzahl der anderen Welle unterscheidet, und wenn die entsprechende Platte mit dem Zahnrad 2 in Eingriff steht, so verschiebt sich die Platte winkelmäßig zur anderen Platte und wird durch das Spiel der Kupplungsmittel zwischen der Nabe und der Platte axial verschoben, um sich von der Nabe zu lösen, sodass das entsprechende Rad, das über die entsprechende Welle mit der Nabe gekoppelt ist, ausgekuppelt wird.Thus, if one of the two shafts tends to rotate at a speed different from that of gear 2 and from the speed of the other shaft, and if the corresponding plate is engaged with gear 2, the Plate angularly relative to the other plate and is axially displaced by the play of the coupling means between the hub and the plate to disengage from the hub, thereby disengaging the corresponding wheel coupled to the hub via the corresponding shaft.

Nach einer in den Figuren nicht dargestellten Variante der Erfindung können die Kupplungsmittel zwischen den Kupplungsplatten und den entsprechenden Kupplungsnaben durch männliche und weibliche Reibkegel ausgebildet sein.According to a variant of the invention, not shown in the figures, the coupling means between the clutch plates and the corresponding clutch bosses can be constituted by male and female friction cones.

Eine Maschine, die mit einer erfindungsgemäßen Differentialvorrichtung 1 ausgestattet ist, funktioniert folgendermaßen:

Wenn die Radwellen vom Zahnrad 2 bzw. Zahnkranz angetrieben werden und sich mit derselben Drehzahl drehen, was einer geraden Bahn der selbstfahrenden Maschine (Vorwärts- oder Rückwärtsgang) entspricht, so spannen die Vorspannmittel die Platten in die Position vor, in der sie mit den Naben gekuppelt sind. Die Platten halten sich gegenseitig gegen die jeweiligen Naben gedrückt, da ihre Zähne im Bereich ihres flachen Scheitels einander axial gegenüberliegen.

A machine equipped with a differential device 1 according to the invention operates as follows:

When the wheel shafts are driven by the gear wheel 2 or ring gear and rotate at the same speed, which corresponds to a straight path of the self-propelled machine (forward or reverse gear), the preloading means preload the plates into the position in which they are connected to the hubs are coupled. The plates keep each other pressed against the respective hubs because their teeth face each other axially at their flat crest.

Wenn der Führer durch Drehen des Lenkers eine Kurve durchfährt, dreht sich das äußere Seitenrad schneller als das innere Seitenrad, sodass die Platten winkelmäßig zueinander verschoben werden.When the driver turns the handlebars, the outer side wheel rotates faster than the inner side wheel, causing the plates to move angularly relative to each other.

Die Scheitel der Anlagekontaktzähne der Platten liegen einander nicht mehr gegenüber, und die Platten können somit axial zueinander verschoben werden, um das Auskuppeln der entsprechenden Räder zu ermöglichen.The crests of the abutment contact teeth of the plates are no longer opposite one another and the plates can thus be displaced axially relative to one another to enable the corresponding wheels to be disengaged.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert beim rückwärtigen und beim vorwärtigen Durchfahren einer Kurve auf die gleiche Weise. Die Kupplungselemente der Vorrichtung sind auf beiden Seiten des Zahnrads identisch, sodass die Gesamtheit der Kupplungselemente der Vorrichtung eine Symmetrieebene aufweist, die durch die Mittelebene des Zahnrads verläuft.The device according to the invention works in the same way when driving backwards and when driving forwards through a curve. The Kupp ment elements of the device are identical on both sides of the gear, so that all the coupling elements of the device have a plane of symmetry passing through the median plane of the gear.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

FR 769239 [0003]

Claims

Differential device (1) which can be arranged between coaxial wheel shafts (13) and the engine (14) of a self-propelled rolling machine (15), the device (1) comprising a gear wheel (2), two clutch mechanisms (3) and a casing (6 ) at least partially accommodating the coupling mechanisms (3) and defining a passage (7) having a longitudinal axis for allowing the wheel shafts (13) to be accommodated, each coupling mechanism (3) comprising a first rotatable coupling element (4) and a second rotatable coupling element (5) mounted to rotate about an axis coinciding with the longitudinal axis of the passage (7), characterized in that the casing (6) is in the form of a casing (8) made of synthetic material having a body ( 9) and a cover (10), that the body (9) and the cover (10) are each provided with a through opening (91, 101) to limit the passage (7), that the gear wheel (2) can be separated from the body ( 9) worn and that the body (9) comprises a bottom (92) provided with the through hole (91) of the body (9) and a peripheral side wall (93) which are formed in one piece, the gear (2) which is integral with the body (9) extends at least partially around the peripheral side wall (93) of the body (9).

Differential device (1) after claim 1 , characterized in that the housing (8) has a plane of symmetry (P) which coincides with a median circumferential plane (P1) of the gear (2).

Differential device (1) after claim 2 , characterized in that the clutch mechanisms (3) are arranged on both sides of the median circumferential plane (P1) of the gear (2).

Differential device (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the second coupling element (5) of each coupling mechanism (3) can be coupled to the gear wheel (2) for its rotary drive, that the second coupling element (5) can be moved axially between a to the first coupling element (4) to which it is assigned is mounted near a position, referred to as engaged, and at a position remote from the first clutch member (4), referred to as disengaged, that the second clutch member (5) is returned to the engaged position, and that the second clutch members ( 5) are arranged between the first coupling elements (4) and are angularly displaceable relative to one another for the transition from one position to another.

Differential device (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the body (9) and the cover (10) of the casing (8) are coupled together by screwing.

Differential device (1) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the toothed wheel (2) has circular toothing (21) and in that the circular toothing (21) and the passage (7) of the casing (6) are coaxial.

Self-propelled rolling machine (15) comprising coaxial wheel shafts (13), a motor (14) and a differential device (1) which can be arranged between the coaxial wheel shafts (13) and the motor (14) of the self-propelled rolling machine (15), characterized in that the differential device (1) one of Claims 1 until 6 is equivalent to.

Self-propelled rolling machine (15) after claim 7 , characterized in that the first coupling element (4) of each coupling mechanism (3) is non-rotatably connected to the wheel shaft (13) which supports it and in that the second coupling element (5) of each coupling mechanism (3) which, for driving it in rotation, is connected to the Gear (2) is couplable, being mounted freely rotatably with respect to the wheel shaft (13) which supports it.