DE2710831A1

DE2710831A1 - Ausgleichsgetriebe mit zwangslaeufiger ausgleichssperre

Info

Publication number: DE2710831A1
Application number: DE19772710831
Authority: DE
Inventors: Michael George Tomich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-19
Filing date: 1977-03-10
Publication date: 1977-09-22
Also published as: CA1045414A; IT1076620B; IL51606A; FR2344761B3; FR2344761A1; US4104931A; GB1527696A; US4159656A; JPS52115021A; IL51606A0

Description

PFENNING · MAAS · SEILER · MEINIG · LEMKE · SPOTT

PATENTANWÄLTE BERLIN MÜNCHEN · AUGSBURG

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10. März 1977

Herr Michael George Tomich 20519 Catalano Drive, Mt. Clemens, Michigan 48043, USA

Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre zur Herstellung eines zwangsläufigen Antriebes auf beide Räder eines Fahrzeuges, während es eine Ausgleichswirkung ermöglicht, wenn dies erforderlich ist.

Viele der ersten mechanisch getriebenen Fahrzeuge waren dreirädrige Fahrzeuge, bei denen der Antrieb und die Lenkung für das einzelne Rad vorgesehen war, während die beiden übrigen Räder sich unabhängig auf ihren Achsen drehen konnten, wie dies zum Durchfahren eines Bogens erforderlich ist. Diese Ausführungsformen wurden bald zugunsten von vierrädrigen Fahrzeugen aufgegeben, die nicht nur eine höhere Stabilität

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und ein verbessertes Aussehen, sondern auch eine wesentlich bessere Gewichtsverteilung ermöglichten. Die ersten vierrädrigen Fahrzeuge besaßen eine auf ein Had wirkende Kraftübertragung durch die Verwendung eines Kettenantriebes, während das andere hintere Rad sich auf einem Bogen unabhängig drehen konnte. Die erste brauchbare Einrichtung eines Kegelradausgleichsgetriebes erlaubte es, daß das vierrädrige Fahrzeug durch beide hintere Antriebsräder getrieben wurde, wobei trotzdem das eine Bad schneller oder langsamer als das andere Had sich drehen konnte, wie dies beim Fahren eines Bogens oder beim Fahren über unebene Flächen erforderlich ist. Jedoch unter bestimmten Bedingungen, wenn das eine Antriebsrad gleitet oder seine Bodenhaftung verliert, erhält das andere Rad nur ein geringes oder kein Antriebsdrehmoment, wodurch das Fahrzeug stehenbleibt. Die Entwicklung heutiger Kraftübertragungseinheiten zum Antrieb der Achsen von Motorfahrzeugen folgen der allgemeinen Ausführung der Betriebseigenschaften, die durch die Vorgänger seit 100 Jahren benutzt wurden. Das heutige Kegelradausgleichsgetriebe ist mit Ausnahme der Größe, des Materials, der Ausführungsform und einer Anzahl von Komponenten gleichgeblieben. Seit vielen Jahren wurden Versuche unternommen, den grundsätzlichen Nachteil des konventionellen Ausgleichsgetriebes zu beseitigen, nämlich daß ein ungehindert schnell durchdrehendes Had das Fahrzeug stillstehen läßt. Es wurden Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre zur Be-

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seitigung dieses Problems entwickelt. Diese haben im allgemeinen ein Drehkreuz mit festen Antriebskupplungszähnen, die mit festen Zähnen einer ausrückbaren Kupplung in Eingriff gebracht werden können. Die Kupplung kommt mit dem Drehkreuz außer Eingriff, um dieses zu überholen und sich einem Straßenzustand anzupassen oder das Durchfahren eines Bogens zu ermöglichen.

Daraus ergibt sich, daß bei einem Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre beim Fahren eines Bogens das äußere Rad sich schneller als das innere Rad drehen muß, da sonst ein wesentlicher Reifenverschleiß auftreten würde. Beim Antrieb in einer Kurve wird die das äußere Rad kraftschlüssig treibende Sperrkupplung automatisch außer Eingriff gebracht, wodurch das Rad sich frei drehen kann, bis die Kurve durchfahren ist und die Kupplung wieder in Eingriff gebracht wird. Wenn die Kurvenfahrt ausgeführt wird, ergeben sich eine Reihe von klickenden Geräuschen, die sich aus dem abwechselnden Ineingriffkommen und Außereingriffkommen der Ausgleichskupplungszähne auf der äußeren Kupplung ergeben. Diese klickenden Geräusche, die bei kleinen Lastkraftwagen und Lieferwagen ganz deutlich hörbar sind, stellen den Hauptnachteil des Ausgleichsgetriebes mit zwangsläufiger Ausgleichssperre dar. Diese unerwünschte Eigenschaft wurde durch Halteringe beseitigt, die durch einen Keil in dem Drehkreuz in eine Stellung zwischen den festen Nocken der Kupplungen verschoben

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wurden und auf diese Weise die Kupplungsζahne von einem Wiedereingriff abhielten, bis der tTberholvorgang abgeschlossen war. Im allgemeinen besteht diese Lösung aus dem Anordnen einer Axialnut in den Zähnen der Antriebskupplung, in die der Haltering eingesetzt wird. Die Axialnut hat eine leichte Hinterschneidung, die in radialer Richtung nach innen am Boden der Nut vorsteht. Im allgemeinen ist jeder Haltering geschlitzt und hat eine radial nach innen vorstehende Schulter, die in die unterschnittene Nut der Kupplung greift und eine Mehrzahl von Ansätzen hat, die in axialer Richtung nach innen vorstehen. Wenn die Kupplung und der Haltering an dem Drehkreuz und dem Mittelnocken montiert werden, kämmen die Lücken zwischen den Enden jedes Halterings mit dem Längskeil des Drehkreuzes und die axialen Ansätze passen mit den Schlitzen des Mittelnockens zusammen. Wenn eine Einheit aus einer Kupplung und einem Haltering für die Überholwirkung des einen Rades beim Durchfahren einer Kurve schneller drehen muß, kann die Kupplung über die Nocken des Mittelnockens . gleiten, während die andere Kupplung in festem Eingriff mit dem Mittelnocken durch den natürlichen Widerstand des langsamer drehenden Rades gehalten wird. Nachdem das Rad beginnt sich vorwärts zu drehen, kommt die Schulter an einem Ende des Schlitzes und der Haltering mit dem Drehkreuzkeil in Eingriff, wobei der rechte Haltering sich mit dem Drehkreuznocken verklemmt und seine Ansätze vor dem Schlitz in dem Mittelnocken einstellt. Dies hindert den Antriebsnocken an einer Rückkehr in einen Eingriff, solang er sich schneller dreht als das Drehkreuz,und der Mittelnocken wird angetrieben.

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Wenn die Überholbewegung endet und die Relativgeschwindigkeit des Drehkreuzes und der überholenden Kupplung gleich wird, tritt ein leichter Rückgang des Drehmoments auf, so daß der rechte Haltering sich von dem Drehkreuzkeil zurückdreht, und sein Ansatz fluchtet wieder mit dem mittleren Nockenschlitz, was der Antriebskupplung und dem Haltering ermöglicht, in einen vollen Eingriff mit dem Drehkreuzmittelnocken zurückzukehren. Während dieses Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre gut funktioniert, um die vorgenannten Nachteile der Geräuschentwicklung zu beseitigen, erfordert die Abwandlung, die Bearbeitung und die zusätzlichen Komponenten für den Haltering in jeder Kupplung auf den beiden Seiten des Drehkreuzes wesentliche Kosten bei der Herstellung und für den Materialaufwand. Es wäre daher vorteilhaft und würde eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik darstellen, falls das Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre der beschriebenen Art so ausgeführt wäre, daß die Kupplung die Drehkreuzzähne überholt und in der Überholstellung über eine wesentliche Winkeldrehung ohne die Notwendigkeit des Halterings beibehalten wird.

Die Erfindung, die anschließend ausführlicher beschrieben ist, besteht aus einem Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre mit einem Drehkreuz mit Antriebszahnen, die in die Antriebszähne einer Kupplung passen, wobei das Antriebs-

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drehmoment an jeder Achswelle proportional ist, wenn die Achswellen mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht werden, während sie im Antriebszustand voneinander abweichen, wobei die langsamer drehende Welle ein Antriebsdrehmoment mit dem Boden beibehält und die schneller drehende Welle, die von dem Boden angetrieben wird, außer Eingriff mit den Drehkreuzζahnen kommt, bis die beiden Achsen wieder synchronisiert sind. Die Kupplung und die Drehkreuznocken werden in einem nicht eingreifenden Verhältnis während dieses Überholzustandes durch eine neue Anordnung der Zähne und passend geschlitzter Teile zwischen der Kupplung« dem Mittelnocken und dem Drehkreuz gehalten.

Es ist daher eine Hauptaufgabe der Erfindung, ein neues und verbessertes Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre der beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die Zähne der Drehkreuzkupplung von den Zähnen der Antriebskupplung außer Eingriff bleiben, ohne daß ein Haltering notwendig ist.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung,ein derartiges Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre zu schaffen, dafi in ausreichender Weise zur Drehmomentübertragung auf die Antriebsräder eines fahrzeuges geeignet ist, während es den Bädern erlaubt, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu bewegen, wie dies zum Anpassen an eine Kurve und an Veränderungen in der Straßenoberfläche erforderlich ist, wobei dies

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durch eine Verringerung der Komponenten gegenüber den bekanten Getrieben ausgeführt wird, ohne daß eine entsprechende Verringerung in der Leistung und im Betrieb erfolgt.

Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung,ein Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre der beschriebenen Art zu schaffen, das in der Herstellung billiger ist.

Weitere Ziele, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich für den Fachmann auf dem Gebiet der Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichesperre durch die nachfolgende Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung.

Die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügte Zeichnung, in der gleiche Bezugszahlen für gleiche Teile in allen Figuren verwendet sind. In der Zeichnung sind:

Fig. 1 ein Querschnitt durch ein Ausgleichsgetriebegehäuse, das ein Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre gemäß der Erfindung enthält,

Fig. 2 ein Ausschnitt eines Querschnittes durch das Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre längs der Linie 2 - 2 in der Fig.1,

Fig. 3 ein Teil eines Schnittes durch das Ausgleichsgetriebe

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ΛΑ

mit zwangsläufiger Ausgleichssperre längs der Linie 3 - 3 in der Fig.1,

Fig. 4 ein Teil einer Ansicht des Ausgleichsgetriebes mit zwangsläufiger Ausgleichssperre längs der Linie 4-4 in der Fig. 2,

Fig. 5 ein Teil einer Ansicht des Ausgleichsgetriebes mit zwangsläufiger Ausgleichssperre längs der Linie 5-5 der Fig. 3,

Fig. 6 ein Teil eines Schnittes ähnlich dem der Fig.3, der eine Abwandlung der Erfindung zeigt,

Fig. 7 ein Teil eines Schnittes ähnlich dem der Fig.2, der die Abwandlung der Erfindung zeigt, die in Verbindung mit dem in Fig.6 gezeigten Element verwendet wird,

Fig. 8 eine Darstellung ähnlich der der Fig. 3, die eine weitere Abwandlungsform der Erfindung zeigt, und

Fig. 9 eine Ansicht ähnlich der der Fig.2, die eine Abwandlung der Erfindung zeigt, die in Verbindung mit dem in Fig.8 gezeigten Element verwendet wird.

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Gemäß der Zeichnung und insbesondere gemäß Fig.1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines Ausgleichsgetriebes 10 mit einer zwangsläufigen Ausgleichssperre gezeigt, das in einem Ausgleichsgetriebegehäuse 12 angebracht ist. Das Ausgleichsgetriebegehäuse 12 ist in üblicher Weise ausgeführt und es hat einen mit der Fahrzeugantriebswelle verbundenen Kreuzkopf 14, über den die Kraft von dem Fahrzeugmotor über ein Antriebsritzel 16 in üblicher Weise auf das Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre übertragen wird. Das Ausgleichsgetriebegehäuse 12 hat weiterhin linke und rechte Achsgehäuse 18 und 20, in denen jeweils Kegelrollenlager 22 bzw. 24 eingebaut sind. In üblicher Weise erstreckt sich eine linke Achswelle 26 durch das Achsgehäuse 18 und sie ist durch das Kegelrollenlager 22 drehbar gelagert, während eine rechte Achswelle 28 sich durch das Achsgehäuse 20 erstreckt und am inneren Ende durch das Kegelrollenlager 24 drehbar gelagert ist. Die inneren Enden der Achswellen 26 und 28 sind bei 30 bzw. 32 für einen Eingriff mit dem Ausgleichsgetriebe 10 mit zwangsläufiger Ausgleichssperre, wie dies nachfolgend beschrieben ist, mit Keilnuten versehen. Die abgewandten äußeren Enden der Achswellen 26 und 28 enden in üblicher Weise zur Aufnahme der Fahrzeugräder, wie sie bei 34 schematisch angedeutet sind. Wie oben erwähnt, besteht die Hauptfunktion des Ausgleichsgetriebes 10 mit zwangsläufiger Ausgleichssperre darin, die Unterschiede im Weg der Antriebsräder auszugleichen, die beim Fahren einer Kurve oder beim Fahren über unebenes

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Gelände auftreten. Die andere Hauptfunktion besteht darin, das Durchdrehen des Hades zu verhindern, wenn ein Rad die Bodenhaftung verliert, ein Zustand, durch den ein Fahrzeug stehenbleibt, das nicht mit einem Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre versehen ist. Dies erfolgt dadurch, daß das Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre das Antriebsdrehmoment daran hindert, ein Rad schneller als das andere Rad anzutreiben. Wenn ein Fahrzeug nicht auf geradem Wege angetrieben wird, befinden sich die Kupplungszähne des Ausgleichsgetriebes 10 mit zwangsläufiger Ausgleichssperre, wie dies nachfolgend beschrieben ist, in einem vollen Eingriff und sie übertragen auf beide Hinterräder das Antriebsdrehmoment. Wenn ein Rad vorübergehend seine Bodenhaftung durch ein Abrollen auf Eis oder Schnee oder über eine weiche Bodenwelle der Straße verliert, sieht das andere Rad, das noch Bodenhaftung hat, das Fahrzeug bis die Bodenhaftung für beide Räder wieder hergestellt ist. Im normalen Betrieb, wenn beispielsweise das rechte Rad über ein Hindernis geht oder wenn das Fahrzeug eine Linkskurve macht, muß das rechte Rad sich schneller drehen und damit einen weiteren Weg zurücklegen als das linke Rad. Wenn dies auftritt, arbeitet das Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre, damit der Unterschied in dem Radweg automatisch in der Weise möglich wird, wie dies nachfolgend beschrieben ist.

Gemäß Fig.1 wird das Eingangsdrehmoment von dem Motor über den Zahnradring und das Ausgleichsgetriebegehäuse auf ein

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Drehkreuz 40 übertragen, das seinerseits gemäß Fig.5 vier Drehzapfen 41 hat, die von einem Mittelring 43 in radialer Richtung vorstehen. Auf Jeder Seite des Mittelrings 43 befindet sich eine Anzahl von auf einem Kreisbogen im Abstand voneinander und in radialer Richtung angeordneten festen Antriebszähne 42 und 44. Gemäß Pig.3 hat das Ausgleichsgetriebe 10 mit zwangsläufiger Ausgleichssperre einen Mittelnocken 46, der auf der Innenseite des Drehkreuzes 40 angebracht und im allgemeinen in der Stellung durch beispielsweise einen nicht gezeigten Sprengring gehalten wird, der dem Mittelnocken 46 erlaubt, über einen begrenzten, vorbestimmten Weg innerhalb des Drehkreuzes gedreht zu werden, der jedoch eine seitliche Bewegung verhindert. Der Mittelnoeken 46 ist symmetrisch. Er hat fast die gleiche Anzahl von Nockenerhebungen 48 (Fig.3 und 5) auf jeder Seite, wie Kupplungszähne 42 auf dem Drehkreuz 40 vorhanden sind, mit der bedeutenden Ausnahme der gebogenen, vergrößerten Nockenerhebungen 50 (Fig.3 und 5), die vorbestimmte Kreisbogenabstände voneinander haben. In dem in Fig.3 gezeigten Ausführungsbeispiel haben die vergrößerten Nockenerhebungen 50 einen Abstand von 120° voneinander. Die Nockenerhebungen 50 und ihre Betriebsweise sind im nachfolgenden ausführlicher beschrieben. Die Nockenerhebungen 4Ö und 50 haben gleichförmige Konturen mit gerundeten Oberflächen, die reibungsverhindernde schiefe Ebenen für ein Außereingriffkommen der Antriebskupplungen 52 und 54- bilden. Die Antriebskupplungen 52 und 54 sind iden-

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tisch und auf den beiden Seiten des Drehkreuzes und des Mittelnockens angeordnet. Jede der Antriebskupplungen 52 und 54 hat einen Satz von Zähnen 56, die mit den Kupplungszahnen 42 auf dem Drehkreuz 40 zusammenpassen und durch die ein Antriebsdrehmoment übertragen wird, wenn die Zähne 42 und 56 in einem Antriebskontakt stehen. In radialer Richtung nach innen im Abstand von den Antriebskupplungszähnen 56 und starr mit diesen verbunden befinden sich Kupplungsnocken 5&, die durch geschlitzte Abschnitte 60 voneinander getrennt sind. Die Kupplungsnocken 5@ sind dazu bestimmt, mit den auf dem Mittelnocken 46 ausgebildeten Nockenerhebungen 48 zu kämmen. Die Antriebskupplungsnocken 58 haben drei auf einem Kreisbogen im Abstand befindliche, vergrößerte,geschlitzte Abschnitte 62, die eine der auf dem Mittelnocken 46 ausgebildeten vergrößerten Nockenerhebungen 50 in der Weise aufnehmen können, wie dies nachfolgend beschrieben ist. Der Innendurchmesser jeder Antriebskupplung 52 und 54 hat Keilnuten 64, die mit nicht gezeigten Außenkeilnuten der mit Keilnuten versehenen Seitenteile 66 und 68 (Fig.1) in Eingriff kommen. Die beiden mit Keilnuten versehenen Seitenteile 66 und 68 sind auch auf der Innenseite zur Aufnahme der Keilnuten 30 bzw. 32 der Achswellen mit Keilnuten auegebildet. Somit wird das Drehmoment von dem Drehkreuz 40 auf die Antriebskupplungen 52 und 54 und dann auf die Achswellen 26 und 28 über die mit Keilnuten ausgeführten Verbindungen der Seitenteile 66 und 68 übertragen.

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In den Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre sind nicht gezeigte Halteteile und Federn eingebaut, die die Kupplungsteile 52 und 54 gegen die einander abgewandten Seiten des Drehkreuzes 40 halten.

Aus dem Torgenannten ergibt sich, daß die Kupplungszähne 42 des Drehkreuzes 40 mit den Kupplungszahnen 56 der Kupplungen 52 und 54 nur in Eingriff stehen, wenn die Nockenerhebungen 50 in axialer Richtung mit den auf den Kupplungen 52 bzw. 54 ausgebildeten vergrößerten Schlitzen 62 fluchten und wenn die Nockenerhebungen 50 in den vergrößerten Schlitzen 62 aufgenommen sind.

Es folgt eine ausführlichere Beschreibung des Betriebes des erfindungsgemäßen Ausgleichsgetriebes 10 mit zwangsläufiger Ausgleichssperre.

Für die Beschreibung einer Abwandlung der Erfindung in der Form eines Drehkreuzes 70 mit Antriebszähnen 72, die sperrend mit Antriebszähnen 74 einer Kupplung 76 in Eingriff kommen können, wird auf Fig.8 und 9 Bezug genommen. Das Drehkreuz 70 hat einen Mittelnocken 78« der mit einer Anzahl von gleichmäßig geformten und im gleichmäßigen Abstand angeordneten Nockenerhebungen 80 versehen ist, die mit Kupplungsnocken 82 in Eingriff kommen können, die in gleicher Weise wie die Drehkreuznocken 80 eine gleiche Form haben und einen gleichmäßigen Abstand voneinander besitzen. Gemäß Fig.9 ist die

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Kupplung 76 nit einer Anzahl von auf einem Kreisbogen vergrößerten Zähnen 84 an ausgewählten Stellen des Kreisbogens versehen. Die vergrößerten Zähne 84 sind so bemessen, daß sie in vergrößerten, geschützen Abschnitten 86 aufgenommen werden, die in gleicher Weise auf den beiden Seiten der Seitenflächen des Drehkreuzes 70 einen Abstand voneinander haben. Die vergrößerten Zähne 84 haben vorzugsweise einen Abstand von 120° voneinander. Daraus ergibt sich, daß ein sperrender Antriebseingriff zwischen der Kupplung 76 und dem Drehkreuz 70 nur erzielt werden kann, wenn die vergrößerten Abschnitte 84 der Kupplung 76 in axialer Richtung mit den vergrößerten Abschnitten 86 des Drehkreuzes 70 fluchten.

Für eine weitere Ausführungeform der Erfindung in der Form eines Drehkreuzes 90 mit einer Anzahl von auf einem Kreisbogen im Abstand voneinander befindlichen Antriebszähnen wird auf Fig.6 und 7 Bezug genommen. Zusätzlich hat das Drehkreuz 90 eine Anzahl von vergrößerten Zähnen 94, die längs jeder Seite des Drehkreuzes 90 an vorbestimmten Stellen, vorzugsweise in Intervallen von 120° einen Abstand voneinander haben. Das Drehkreuz 90 hat weiter einen mttelnocken 96, der mit einer Anzahl von im gleichmäßigen Abstand voneinander angeordneten und gleichmäßig ausgebildeten Nockenerhebungen 58 versehen ist. Die Nockenerhebungen 98 dienen für einen Eingriff mit entsprechend geformten und im Abstand befindlichen Nocken 100, die auf der Seitenfläche einer

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At

Kupplung 102 ausgebildet sind. Die Kupplung 102 hat weiterhin eine Anzahl von Antriebszähnen 104, die in Abständen voneinander längs der Seitenfläche der Kupplung ausgebildet sind. Es ist von besonderer Bedeutung, daß vergrößerte, geschlitzte Abschnitte 106 in Abständen entsprechend den auf einem Kreisbogen befindlichen Abständen zwischen den vergrößerten Zähnen 94 in dem Drehkreuz 90 ausgebildet sind. Daraus ergibt sich, daß ein Eingriff zwischen den Antriebszähnen 92 des Drehkreuzes 90 und den Antriebszähnen 104 der Kupplung 102 nur auftreten kann, wenn die Zähne 94 des Drehkreuzes in axialer Richtung mit den vergrößerten, geschlitzten Abschnitten 106 der Kupplung fluchten. Dies tritt alle 120° der Relativbewegung der zwei Teile auf.

Im Betrieb, wenn ein Fahrzeug in gerader Linie vorwärtsbewegt wird, stehen die Kupplungszähne auf beiden Seiten des Drehkreuzes in einem vollständigen Eingriff mit den Kupplungszähnen auf jeder Antriebskupplung. In gleicher Weise kämmen die festen Nocken der Antriebskupplungen vollständig mit den Nockenoberflächen des schwimmenden Mttelnockenrings, der auf der Innenseite des Drehkreuzes angebracht ist, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Ein Eingriff der antreibenden und angetriebenen Kupplungs ζ ahne wird durch den Druck von Federn sichergestellt, die die Kupplungen nach innen gegen das Drehkreuz drücken, so wie durch die kraftschliissige Sperrwirkung, die durch die Antriebsflächen der Kupplungszähne erzeugt wird. In diesem Zustand bleiben beide Kupplungen in

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vollständigem Eingriff, so daß das Bauteil als feste Einheit arbeitet, und jedes hintere Rad wird mit der Ringzahnradgeschwindigkeit angetrieben. Wenn eine Kurve gefahren wird, ist eine Ausgleichswirkung erforderlich, damit das äußere Rad einen größeren Weg zurücklegen und sich schneller drehen kann als das innere Rad. Ein übliches Kegelradausgleichsgetriebe erlaubt dem äußeren Rad sich schneller zu drehen als die Ringzahnradgeschwindigkeit, während das innere Rad sich langsamer als die Ringzahnradgeschwindigkeit dreht. Das Ausgleichsgetriebe 10 mit zwangsläufiger Ausgleichssperre erlaubt einerseits dem Rad sich schneller zu drehen als die Ringzahnradgeschwindigkeit, erlaubt jedoch andererseits dem Rad nicht, sich langsamer als die Ringzahnradgeschwindigkeit zu drehen, wenn eine Antriebskraft aufgebracht wird. Venn beispielsweise ein Bogen nach rechts in Fahrtrichtung nach vorn berücksichtigt wird, bleibt die rechte Antriebskupplung vollständig im Eingriff mit den Drehkreuzkupplungszähnen und den entsprechenden Nockenerhebungen des Mittelnockens. Die Antriebskupplungszähne des Drehkreuzes übertragen die Antriebskraft auf die Antriebskupplung, die ihrerseits das rechte Rad konstant mit der Ringzahnradgeschwindigkeit antreibt, wodurch das Fahrzeug vorwärtsgetrieben wird. Das linke Rad beschreibt einen größeren Bogen als das rechte Rad und muß sich durch die Straßenhaftung angetrieben schneller drehen als die Ringzahnradgeschwindigkeit. In gleicher Weise muß sich die linke Antriebskupplung schneller drehen

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als das Drehkreuz. Mit anderen Worten,sie erlaubt den Unterschied in den Raddrehzahlen oder die Ausgleichswirkung. Sie rechte Reihe der Nocken auf dem Mittelnocken kämmt fest mit den Nocken des rechten Antriebes. Mit dem Mittelnocken, der auf diese Weise in dieser Stellung so gesperrt ist, daß er sich nicht gegenüber dem Drehkreuz drehen kann, wirken seine Nocken auf der linken Seite als schräge Ebene, auf der die passenden Nocken auf der linken Antriebskupplung sich abheben können, wodurch ein Außereingriffkommen der Antriebskupplung von dem Drehkreuz möglich wird. Die söhrägen Ebenen auf dem Mittelnocken sind hoch genug, damit die Kupplungszähne auf der Antriebskupplung von den Zähnen auf dem Drehkreuz freikommen. Bedingt durch die vergrößerte Abmessung der Nockenerhebungen 50 auf dem Mittelnocken bleibt die Kupplung von den Drehkreuzζahnen außer Eingriff, bis der Kamm der schrägen Ebene der vergrößerten Abschnitte an den Zähnen der Antriebskupplung vorbeigeht und in axialer Richtung mit einem der vergrößerten Schlitze 60 fluchtet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Antriebskupplung durch den Federdruck in einen vollen Eingriff mit den Kupplungszähnen des Drehkreuzes zurückgedrückt. Abhängig von der Größe des Ausgleichsgetriebes 10 für seine spezielle Anwendung und insbesondere bei geländegängigen Fahrzeugen, die ein Planetengetriebe an dem Rad verwenden, erfolgt ein Ineingriffkommen und Außereingriffkommen nur, während eine relative Differenz in der Drehzahl des Drehkreuzes und der Antriebskupplung be-

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Steht. Wenn das Fahrzeug den Bogen vollendet hat und wieder geradeaus angetrieben wird, ist eine Ausgleichswirkung nicht langer erforderlich und beide Antriebskupplungen kommen in einen vollständigen Eingriff, wenn die vergrößerten Zähne 50 alt dem vergrößerten, geschlitzten Abschnitt 60 in axialer Richtung fluchten. Bei den Ausführungsbeispielen der Fig.6 bis 9 ist der Betrieb ähnlich, jedoch die Antriebskupplung und die Drehkreuze kommen nicht in einen Eingriff, bis die vergrößerten Zähne 94- auf dem Drehkreuz 90 (vergrößerte Zähne 84 auf der Antriebskupplung 76) in axialer Richtung mit dem vergrößerten, geschlitzten Abschnitt 106 auf der Kupplung (den vergrößerten Abschnitt 86 auf dem Drehkreuz 70) fluchten.

Obwohl ein Abstand von 120° zwischen den vergrößerten Nockenerhebungen 50 (oder den Sahnen 94- und 84) als bevorzugt angegeben worden ist, sollte bei der Entscheidung über die Anzahl derartiger vergrößerter Nockenerhebungen 50 (oder Zähne 94 und 84) die tatsächlichen Einflußfaktoren bei der Anwendung, beispielsweise Beifengröße, Planetengetriebeübersetzung, evtl.Achsendurchbiegung, Maschinenleistung, Untersetzungsverhältnis, Drehradius, Ladekapazität des Fahrzeuges und das Einsatzgebiet des Fahrzeuges mit der zu erwartenden Bodenbeschaffenheit berücksichtigt werden. So kann beispielsweise ein Abstand von 90° für bestimmte Anwendungsfälle besser geeignet sein.

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£s sei auch darauf hingewiesen, daß die Nocken 4-8 und 58 und die Zähne 4-2 und 56 einstückig ausgeführt sein können, wobei die Nut 110 in der Fig.2 und die Nut 112 in der Fig.3 entfällt. Eine gleiche technische Ausführung kann in der Herstellung der Ausführungsbeispiele der Fig.6 bis 9 verwendet werden.

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Leerseite

Claims

Pat ent ansprüche

(1 .y Ausgleichsgetriebe mit zwangsläufiger Ausgleichssperre zum Ausgleich der Differenz des Weges eines angetriebenen Rades, gekennzeichnet durch ein Drehkreuz mit einer Anzahl von auf einem Kreisbogen im Abstand befindlichen Antriebsζahnen auf beiden Seiten des Drehkreuzes, durch ein Paar von Kupplungen, zwischen denen sich sandwichartig das Drehkreuz befindet, wobei jede Kupplung eine Anzahl von Antriebszähnen für einen lösbaren Eingriff mit den Drehkreuzantriebszähnen zur Drehmomentenübertragung von dem Drehkreuz auf die Kupplungen hat, durch eine Anzahl von auf einem Kreisbogen im Abstand befindlichen ersten von dem Drehkreuz gehaltenen Nocken, durch eine Anzahl von auf einem Kreisbogen im Abstand befindlichen zweiten Nocken, die auf jeder der Kupplungen gehalten sind und in axialer Richtung mit den Drehkreuznocken zum Anheben der Kupplungszähne aus einem Eingriff mit den Drehkreuzzähnen für die Möglichkeit einer relativen Bewegung zwischen dem Drehkreuz und einer der Kupplungen fluchten,und durch eine Anzahl von vergrößerten Vorsprüngen und passenden vergrößerten Schlitzen auf dem Drehkreuz und den Kupplungen zur Aufrechterhaltung der Relativbewegung zwischen dem Drehkreuz und einer Kupplung für einen Kreisbogenweg größer als der Kreisbogenweg zwischen benachbarten Drehkreuznocken.

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2. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vergrößerten Vorsprünge auf einem Kreisbogen einen Abstand von den Drehkreuznocken haben und daß die vergrößerten Schlitze auf einem Kreisbogen einen Abstand von den Kupplungsnocken haben.
3. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vergrößerten Vorsprünge einen Abstand von 120 haben.
4. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vergrößerten Vorsprünge auf einem Kreisbogen einen Abstand von den Drehkreuzzähnen haben und daß die vergrößerten Schlitze auf einem Kreisbogen von den Kupplungszähnen einen Abstand haben.
5. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge einen Abstand von 120 haben.
6. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vergrößerten Vorsprünge auf einem Kreisbogen einen Abstand von den Kupplungszahnen haben und daß die vergrößerten Schlitze auf einem Kreisbogen einen Abstand von den Drehkreuzzähnen haben.
7. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge einen Abstand von 120° haben.

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ö. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze einen Abstand von 120° haben.

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