DE3115035C2

DE3115035C2 - Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3115035C2
Application number: DE3115035A
Authority: DE
Inventors: Leopold F. 7000 Stuttgart Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-14
Filing date: 1981-04-14
Publication date: 1983-06-01
Also published as: US4493227A; DE3115035A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe mit. einer hydraulisch betätigten Sperrvorrichtung gemäß dem Über' tfgriff des Hauptan-Spruchs.

Die bis jetzt bekanntgewordenen Ausführungsformen solcher Sperrvorrichtungen verwenden üblich Zahnrad-, Kolben- und Rotationskolbenpumpen (GB-PS 1149 124, DE-AS 12 84 239), die infolge der Kleinheit des verfügbaren Einbauraumes und der relativ niedrigen, beim Durchrutschen eines der das Kraftfahrzeug antreibenden Räder entstehenden Differenzdrehzahlen nur eine entsprechend geringe Sperrwirkung erzeugen können.

Ein weiterer Nachteil dieser auf Pumpeinrichtungen aufbauenden Sperrvorrichtungen besteht noch darin, daß es infolge der engen Querschnitte in den Leitungen und Ventilen und der Dickflüssigkeit des für Achsantriebe verwendeten Öles bei niedrigen Temperaturen zu Funktionsschwierigkeiten kommen kann. Bei Fahrzeugen, die im Winter über Nacht im Freien abgestellt sind, kann es nach dem Start während der relativ langen, zur Erwärmung des Öls erforderlichen Wegstrecke sogar zum Totalausfall der Sperrvorrichtung kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulisch betätigte Sperrvorrichtung so weiter zu entwickeln, daß sie leistungsfähiger ist und daß sie den schwierigen Anforderungen im Fahrbetrieb von Omnibussen, Lastkraftwagen und geländegängigen Militärfahrzeugen gewachsen ist.

Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des Anspruchs I gelöst. Da das Kupplungsmoment mit dem Quadrat der Differenzzahl zwischen den beiden Schaufelrädern des geschaffenen Ausgleichsgetriebes ansteigt, wirkt sich dieser Anstieg auch vorteilhaft auf den Verlauf der Kennlinie des Sperrmomentes aus, weil ein stark progressiv ansteigender Verlauf der Sperrkennlinic funktionsrichtiger ist. Die Fahrsicherheit von Omnibussen und Lastkraftwagen auf winterlich glatten Straßen und von Militärfahrzeugen in schlammigem Gelände wird wesentlich erhöht, weil das Durchrutschen eines Rades nicht nur schnell, sondern auch weich abgefangen wird. Mit dieser Fähigkeit, einen hohen Sperrwert mit einem idealen Verlauf der Sperrkennlinie zu verbinden, könnte auch eine bekannte, bei Personenwagen auftretende Schwierigkeit überwundvn werden, die darin besteht, daß die Hersteller von Fahrzeugen der höheren Preisklasse den tatsächlich erforderlichen Sperrwert von 40% aus Gründen des Fahrkomforts ablehnen und nur den in der Praxis wirkungslosen Sperrwert von 25% zulassen.

In der Zeichnung ist eine mögliche Ausführungsform dargestellt Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe und

Fig.2 einen vergrößerten Längsschnitt durch das Ansaugventil zur automatischen Kompensation der Leckverluste.

Das selbstsperrende Ausgleichsgetriebe ist im Achsgetriebegehäuse 2 drehbar gelagert und wird über das mittels der Schrauben 15 befestigte Zahnrad 14 angetrieben. Das Ausgleichsgetriebegehäuse 13 ist als Schaufelrad ausgebildet, dessen Schaufeln 9 sich zusammen mit den Schaufeln 8 des Schaufelrades 10 innerhalb eines von den beiden Schaufelrädern gebildeten Arbeitsraumes 25 befinden, der zur Erzielung des für das Sperren des Ausgleichsgetriebes erforderlichen Kraftschlusses mit einem Strömungsmittel gefüllt ist, das identisch ist mit dem öl 28, welches in das Achsgetriebegehäuse 2 zur Schmierung des Ausgleichsgetriebes eingefüllt ist

Eine Erhöhung der Differenzdrehzahl zwischen den beiden Achswellen 16 und 17 kommt durch ein von der Achswelle 17 angetriebenes Übersetzungsgetriebe zustande, welches von den Zahnrädern 4,5,6,7 gebildet wird und das das Schaufelrad 10 schneller umlaufen läßt als die antreibende Achswelle 17.

Die Wirkungsweise dieses Übersetzungsgetriebes ist am leichtesten zu verstehen, wenn man sich das Ausgleichsgetriebegehäuse 13 stillstehend vorstellt, während sich die Achswelle 17 dreht. Die Achswelle 17 ist über die Verzahnungen 1 und 3 drehfest mit dem Lagerring 18 verbunden, welcher das Zahnrad 4 bildet, das im Eingriff steht mit dem Zahnrad 5, welches drehbar im Schaufelrad 10 gelagert ist und mit diesem umläuft. Da das Zahnrad 5 drehfest mit dem Zahnrad 6 verbunden ist, welches in das drehfest mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse 13 verbundene Zahnrad 7 eingreift, entsteht ein Planetengetriebe mit einer Übersetzung von 1 :3,5, so daß das Schaufelrad 10 3,5mal schneller umläuft als die antreibende Achswelle 17. Entsprechend dem Anstieg des Kupplungsmomentes mit dem Quadrat der Differenzdrehzahl zwischen den beiden Schaufelrädern 10, 13 kommt durch das in der Zeichnung dargestellte Übersetzungsgetriebe eine Erhöhung des Kupplungsmomentes um das 12,25fache zustande.

Um eine automatische Kompensation der unvermeidlichen Leckverluste an den Abdichtungen 26 und 27 zu erreichen, ist ein Ansaugventil 21 vorgesehen, welches den Arbeitsraum 25 mit dem Vorratsbehälter 20 verbindet, und das in Fig. 2 in geschlossenem Zustand dargestellt ist. Der bei einer Differenzdrehzahl zwischen den beiden Achswellen 16 und 17 immer vorhandene Überdruck im Arbeitsraum 25 schließt das Ansaugventil

durch Andrücken der Kugel 23 an den Kegel 24, Da aber dieser Überdruck im Arbeitsraum 25 bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges aufhört und da Leckverluste dann sogar ein Vakuum erzeugen, wird das Ansaugventil durch den in dem umlaufenden Vorratsbehälter 20 herrschenden Öldruck, der infolge der Fliehkraft mit dem Quadrat der Drehzahl ansteigt, geöffnet, und es kommt im Verlauf einer Geradeausfahrt immer zu einem automatischen Ausgleich der Leckverluste, Der Vorratsbehälter 20 wird über die schräg verlaufenden Schöpfbohrungen 19 gefüllt.

Die Achswellen 16 und 17, die zum Antrieb der Räder des Kraftfahrzeuges dienen, werden von den Achswellenkegelrädern 12 angetrieben, die mit den Ausgleichskegelrädern 11 im Eingriff stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem angetriebenen s und im Achsgetriebegehäuse drehbar gelagerten Ausgleiebsgetriebegehäuse, innerhalb dessen sich die beiden die Achswellen antreibenden Achswellenkegelräder befinden, die mit den Ausgleichsrädern im Eingriff stehen, wobei zum Sperren des ι ο Ausgleichsgetriebes eine außerhalb des Ausgleichsgetriebegehäuses angeordnete, mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse und einer der beiden Achswellen drehfest verbundene, hydraulisch betätigte Sperrvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekenn- ί5 zeichnet, daß die hydraulisch betätigte Sperrvorrichtung als eine von zwei Schaufelrädern (10,13) gebildete Strömungsmittelkupplung ausgebildet ist und daß die drehfeste Verbindung eines der beiden Schaufelräder (10) mit einer der beiden Achswellen (17) über ein Obersetzungsgetriebe (4, 5, 6, 7) zustandekomrnL
2. Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von den beiden Schaufelrädern (10,13) umschlossene und mit einem Strömungsmittel gefüllte Arbeitsraum (25) über ein Ansaugventil (21) wit einem Vorratsbehälter (20) für das Strömungsmittel verbunden ist.