DE2235107B2 - Ausgleichsgetriebe mit selbsttätiger Sperrung - Google Patents
Ausgleichsgetriebe mit selbsttätiger SperrungInfo
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Description
Bei dem bekannten Ausgleichsgetriebe mit selbsttätiger Sperrung, von dem die Erfindung ausgeht
(deutsches Gebrauchsmuster 1 996 368), sind die Kupplungen und die Druckringe jeweils mit dem
Träger über Verzahnungen verbunden, so daß sie sich mit dem Träger drehen. Bei Geradeausfahrt des
Fahrzeuges wird somit das Antriebsdrehmoment zu den Zentralrädern über den Träger, die Druckringe.
den Achszapfen und die Ausgleichsräder übertragen. Da die Nockenflächen der Nockeneinrichtung zwischen
den Druckringen und dem Achszapfen stets in kraftübertragendem Eingriff stehen, werden die
Kupplungen dauernd mit einer Schiebekraft beaufschlagt, welche die Kupplungen zusammendrückt,
woraus sich ein erheblicher Verschleiß ergibt. Da Ferner bei dem bekannten Ausgleichsgetriebe die
Druckringe und die Kupplungen stets mit dem Träger kraftschlüssig verbunden sind, wird ein stets
gleich großes Drehmoment übertragen, so daß bei Kurvenfahrt des Fahrzeuges oder wenn ein Rad die
Bodenhaftung verliert, die in der Kupplung erzeugte Reibungskraft eine verhältnismäßig geringe Wirkung
hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verschleiß der Kupplungen zu vermindern.
Nach der erfmdungsgemäßen Lösung wird das Drehmoment nicht über die Druckringe zu den Zentralrädern
übertragen. Somit wird die Nockenein riehtung zwischen den Druckringen und den Achszapfen
nicht beaufschlagt und die Kupplungen werden nicht beansprucht, außer im Falle, daß sich die beiden
Zentralräder gegeneinander drehen. Dies hat zur Folge, daß der Verschleiß, der insbesondere durch
eine zu starke Nockeneinwirkung auftritt, stark vermindert wird. Im Ausgleichsbetrieb kommen dagegen
die Kupplungen in Eingriff und das Drehmoment wird einerseits vom Träger über die Achszapfen, dem
Druckring und die Kupplung und parallel dazu von den Ausgleichszapfen über die Ausgleichsräder auf
das Zentralrad übertragen, wodurch die Drehzahl des schneller drehenden Rades verringert wird. Andererseits
erfolgt der Momeutenverlauf zum anderen Zentralrad über die Achszapfen, den Druckring und
die andere Kupplung und parallel hierzu von den Achszapfen über die Ausgleichsräder, so daß das
Zentralrad sich mit dem Träger mitzudrehen sucht. Dadurch werden beide Zentralräder angetrieben und
nahezu das gesamte Drehmoment auf das Zentral rad aufgebracht, das Bodenhaftung hat. Somit ist die Anzugskraft
sehr groß, selbst wenn ein Rad die Bodenhaftung verloren hat. Ferner ist das erfindungsgemäße
Ausgleichsgetriebe verhältnismäßig einfach im Aufbau und kostengünstig.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Stirnansicht eines AusführungsbeispieJs teilweise im Schnitt, wobei das äußere Kegelrad
fortgelassen ist;
Fig. 2 einen Axialschnitt nach Linie A-O-A der
Fig. 1;
Fig. 3 einen Teilschnitt nach Linie B-B der
Fig. 2;
F i g. 4 eine Stirnansicht ähnlich F i g. 1 einer anderen
Ausführungsform;
Fig. 5 einen Axialschnitt nach Linie C-O-C der
F i g. 4, und
F i g. 6 einen Axialschnitt ähnlich F i g. 2 eines abgeänderten Ausführungsbeispiels.
Es wird zunächst auf die Fig. 1, 2 und 3 Bezug
genommen, in denen ein Ausgleichsgetriebe mit zwei Ausgleichsrädern gezeigt ist.
Ein Träger 10 ist mit einem Flansch 11 und einem Deckel 12 versehen, welcher mit einem Flansch 13
am Flansch 11 mittels Schrauben 14 befestigt ist. Ein äußeres Kegelrad 15 ist am Flansch 11 des Trägers
10 mit den Schrauben 14 befestigt. Das Kegelrad 15 ist in üblicher, nicht dargestellter Weise angetrieben.
Zwei Zentralräder 16 und 17 sind innerhalb des Trägers 10 angeordnet und weisen Naben 18 und 19
auf, deren Bohrungen mit einer Keilwellenverzahnung 20 bzw. 21 versehen sind, die nicht dargestellte
Achswellen aufnehmen, die mit den nicht dargestellten Rädern des Fahrzeugs verbunden sind. Zwei Ausgleichsräder
22, von denen nur eines in den Fig.] und 2 gezeigt ist, stehen mit den Zentralrädern 16
und 17 in Eingriff. Diese Ausgleichsräder 22 sind drehbar auf einem Achszapfen 23 gelagert, der mil
dem Träger 10 durch Stifte 24 verbunden ist. Mit 25 und 26 sind Druckringe bezeichnet, die axial gleitend
innerhalb des Trägers 10 angeordnet sind. Die Druckringe 25 und 26 übergreifen die Ausgleichsräder 22
und die Zentralräder 16 und 17. Die Druckringe 25 und 26 weisen axial verlaufende, ringförmige Flansche
27 und 28 auf, an deren gegenüberliegender Enden Nockenflächen 29 und 30 vorgesehen sind
die mit einer Nockenfläche 31 des Achszapfens 23 iir
Eingriff stehen, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist. Di« Druckringe 25 und 26 weisen ferner sich radial er
streckende ringförmige Flanschen 32 und 33 auf Eine Kupplung 34 ist zwischen dem Deckel 12 unc
dem Flansch 32 des Druckringes 25 und eine weiten Kupplung 35 ist zwischen dem Träger 10 und den
Flansch 33 des Druckringes 26 angeordnet. Dif Kupplungen 34 und 35 weisen mehrere Kupplungs
scheiben 36 bzw. 37 auf, die eine Keilverbindung mi den Zentralrädern 16 und 17 haben, wobei die
Kupplungsscheiben 36 und 37 einwärts gerichtete Zähne 38 und 39 aufweisen, die in Keilwellenverzah
nungen der äußeren Umfange der Naben 18 und 19 der Zcntralräder 16 und 17 eingreifen. Die Kupplungen
34 und 35 weisen ferner mehiere Gegenkupplungsscheiben
40 und 41 auf, die zwischen den Kupplungsscheiben 36 und dem Deckel 12 und zwischen
den Kupplungsscheiben 37 und dem Träger 10 angeordnet sind. Die Gegenkupplungsscheiben 40 und
41 haben auswärts gerichtete Zähne 42 und 43, die gleitend in Nuten 44 und 45 der Druckringe 25 und
26 greifen, so daß die Gegenkupplungsscheiben 40 und 41 eine Keilverbindung mit den Druckringen 25
und 26 haben. Eine Tellerfeder 46 ist zwischen dem Deckel 12 und der linken Seite einer der Gegenkupplungsseheiben
40 und eine weitere Tellerfeder 47 ist zwischen dem Träger 10 und der rechten Seite
einer der Gegenkupplungsscheiben 41 angeordnet. Die Kupplungsscheiben 36 und 37 und die Gegenkupplungsscheiben
40 und 41 sind daher gegen die sich radial erstreckenden Flansche 32 und 33 der Druckringe 25 und 26 durch die Tellerfedern 46 und
47 vorgespannt. Wenn eine Relativdrehung zwischen dem Achszapfen 23 und den Druckringen 25 und 26
auftritt, werden, wie später noch ausführlicher beschrieben ist, die Druckringe 25 und 26 zu den Kupplungen
34 und 35 hin auseinander gedrückt, so daß die erzeugte Reibkraft zwischen den Kupplungsscheiben
36 und 37 und den Gegenkupplungsscheiben 40 und 41 weiter erhöht wird. Hierbei wirkt die Auseinanderbewegung
der Druckringe 25 und 26 nicht auf die Zentralräder 16 und 17. Weiterhin ist zu bemerken,
daß die Druckringe 25 und 26 nicht innerhalb eines Raumes 48 angeordnet sind, der von den
Ausgleichsrädern 22 und den Zentralrädern 16 und 17 umgeben ist. Das Ausgleichsgetriebe kann leicht
zusammengebaut werden, obwohl der Raum 48 begrenzt ist, insbesondere bei einem Ausgleichsgetriebe
mit vier Ausgleichsrädern. Zwischen den Zentralrädern 16 und 17 und den Druckringen 25 und 26
sind Schcibcr. 49 und 50 vorgesehen.
Wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, drehen sich der Träger 10, der Achszapfen 23, die Ausgleichsräder 22, die Zentralräder 16 und 17 und die Druckringe
25 und 26 alle mit gleicher Geschwindigkeit. Dementsprechend wird das Antriebsdrehmoment
vom Motor auf die Zentralräder 16 und 17 durch das äußere Kegelrad 15, den Träger 10, den Achszapfen
23 und die Ausgleichsräder 22 übertragen. Hierbei üben die Kupplungen 34 und 35 keine Sperrwirkung
aus, da kein Reibungswiderstand zwischen den Kupplungsscheiben 36 und 37 und den Gegenkupplungsscheiben
40 und 41 erzeugt wird.
Es sei nunmehr angenommen, daß das Fahrzeug eine Kurve fährt, wobei sich eine Achswelle schneller
als die andere dreht, so daß eines der Zentralräder 16 und 17, beispielsweise das Zentralrad 16, sich schneller
als das Zentralrad 17 dreht. Die Kupplungen 34 und 35 sind jedoch entsprechend dem Drehzahlunterschied
zwischen den beiden Zentralrädern 16 und 17 gleitend angeordnet. Die Kupplungsscheiben 36
drehen sich nämlich mit dem Zentralrad 16 und die Kupplungsscheiben 37 drehen sich mit dem Zentralrad
17. Die Gegenkupplungsscheiben 40 und 41 drehen sich mit den Druckringen 25 und 26 und
somit mit dem Träger 10 über den Achszapfen 23. Hierbei drehen sich die Ausgleichsräder 22 mit dem
Träger 10 und weiterhin frei auf dem Achszapfen 23.
Hat ein Rad des Fahrzeugs zu geringe Bodenhaftung, beispielsweise durch Einsinken in Schlamm,
so bewegt sich das Fahrzeug nicht vorwärts, da dieses Rad durchdreht.
Beispielsweise sucht das Zentralrad 16, das über
die Achswelle mit dem durchdrehenden Rad verbunden ist, sich schneller zu drehen als der Druckring
25 mit dem Träger 10, während das Zeutralrad 17, das über die andere Achswelle mit dem anderen
Rad verbunden ist, sich langsamer zu drehen sucht als der Druckring 26 mit dem Träger 10. Der Reibungswiderstand
zwischen den Kupplungsscheiben und den Gegenkupplungsscheiben 40 wird daher
durch die Tellerfeder 46 erzeugt, so daß die Kupplung 34 ihre Sperrfunktion ausübt. Somit wird das
Antriebsdrehmoment vom Träger 10 über den Achszapfen 23, den Druckiing25 und die Kupplung 34
auf das Zentralrad 16 und gleichzeitig über den Achszapfen 23 und die Ausgleichsräder 22 übertragen,
wobei die Drehung des Zentralrades 16 dazu neigt, unter der Einwirkung der Kupplung 34 abzu-
ao nehmen. In entsprechender Weise erzeugt auch die Kupplung 35 ihre Sperrwirkung durch den Reibungswiderstand
zwischen den beiden Kupplungsscheiben 37 und 41. Das Antriebsdrehmoment wird vom Träger
10 über den Achszapfen 23, den Druckring 26
as und die Kupplung 35 über den Achszapfen 23, die
Augsgleichsräder 22 auf das Zentrarrad 17 übertragen, so daß dieses sich mit dem Träger i0 dreht.
Ein auf das Zentralrad 17 ausgeübtes Drehmoment wirkt als Zugkraft auf das Fahrzeug. Während des
zuvor erwähnten Vorgangs nehmen die Druckringe 25 und 26 den Reibungswiderstand von den Kupplungen
34 und 35 auf, während der Achszapfen 23 sich mit dem Träger 10 zu drehen sucht. Demgemäß
tritt eine Relativdrehung zwischen den Druckringen
25 und 26 und dem Achszapfen 23 auf, so daß, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, die untere Fläche der
Nockenfläche 29 des Druckringes 25 an der Nockenfläche 31 des Achszapfens 23 angreift, während die
obere Fläche der Nockenfläche 30 des Druckringes 26 an der Nockenfläche 31 des Achszapfens 23 angreift.
Dies bewirkt ein Auseinanderspreizen der Druckringe 25 und 26 aus ihrer in F i g. 3 gezeigten
neutralen Stellung in die entsprechende Sperrstellung. Dadurch nimmt der Reibungswiderstand zwischen
den inneren Kupplungsscheiben 34 und 37 und den Gegenkupplungsscheiben 40 und 41 weiter zu.
Wie aus Vorstehendem ersichtlich, sucht das treibend mit dem Zentralrad 16 verbundene Rad sich
mit dem Träger 10 zu drehen, während das mit dem
Zentralrad 17 in Triebverbindung stehende Rad von dem Drehmoment angetrieben wird, das vom Träger
10 übertragen wird. Somit kann sich das Fahrzeug weiterbewegen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
in den F i g. 4 und 5 geneigt, wobei die Teile, die den
in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Teilen entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen
sind, jedoch ein »α« hinzugefügt ist.
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Ausgleichsgetriebe mit vier Ausgleichsrädern 22 a. von denen
nur drei in F i g. 4 gezeigt sind. Diese Ausgleichsräder 22 α stehen mit den Zentralrädern 16 α und 17 α im
Eingriff und sind drehbar auf den Achszapfen 23 a, 51 und 52 gelagert. Alle Achszapfen 23 a, Sl und 52
sind mit dem Träger 10 α mit ihrem einen Ende befestigt
und mit ihrem anderen Ende in einem Block 53 abgestützt. Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich,
ist der Raum 48 α außerordentlich begrenzt. Wie zu-
vor beschrieben, sind die Druckringe 25 α und 26 a
jedoch nicht innerhalb des Raumes 48 α angeordnet, so daß ein leichter Zusammenbau möglich ist. Hinzu
kommt, daß die Druckringe 25 α und 26 a mit Nockenflächen versehen sind, die an den Achszapfen
angreifen. Die Wirkung der Druckringe 25 α und 26 α, die die Kupplungen 34 α und 35 a in ihre Sperrichtungen
drücken, wird daher noch vergrößert.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt, wobei mit den zuvor beschriebenen
Teilen übereinstimmende Teile die gleichen Bezugsziffern aufweisen, jedoch mit einem angefügten
»6«. Bei dieser Anordnung liegen die Naben 18 b und 19 b der Zentralräder 16 b und 1? b an Schultern
54 und 55 des Deckels 12 b und des Trägers 10 b an. Die durch die Zentralräder 16 b und 17 b erzeugten
Axialkräfte werden von den Schultern 54 und 55 aufgenommen, ohne die Kupplungen 34 b und 35 b
zu beeinflussen. Daher wird ein Fressen durch Reibung zwischen den Druckringen 25 b und 26 b und
den Zentralrädern 16 b und 17 b verhindert und ferner ein glatter Eingriff zwischen den Ausgleichsrädern 22 b und den Zentralrädern 16 b und 171
aufrechterhalten.
Hierzu S Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Ausgleichsgetriebe mit selbsttätiger Sperrung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem drehbar angetriebenen Träger, in dem auf Achszapfen Ausgleichsräder gelagert sind, die mit zwei Zentralrädern in Eingriff stehen, mit zwei verschiebbar angeordneten die Zentralräder umgreifenden Druckringen, mit einer jeweils zwischen den Druckringen und der seitlichen Trägerwandung angeordneten Kupplung, deren Kupplungsscheiben jeweils mit dem Zentralrad verbunden sind und mit einer zwischen den Druckringen und den Achszapfen angebrachten Nockeneinrichtung, die bei Gegeneinanderdrehung von Druckringen und Achszapfen das Anpressen der Kupplungen bewirkt, sowie mit zwischen Träger und Kupplungen angebrachten Federn zum Vorspannen der Kupplungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Achszapfen (23) fest mit ao dem Träger (10) verbunden sind, daß die Druckringe (25, 26) gegenüber dem Träger drehbar angeordnet und daß die Gegenkupplungsscheiben (40, 41) der Kupplungen mit den Druckringen (25, 26) drehfest verbunden sind.
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