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Differentialgetriebe für Kraftfahrzeuge. Bei Kraftfahrzeugen mit Differential-
oder Ausgleichgetriebe kann es vorkommen, daß das eine der beiden auf dem Erdboden
laufenden Triebräder, welche auf je einem der beiden Triebwellenteile befestigt
sind, bei geader Fahrt einen Vorsprung vor dem anderen erhält, obwohl die beiden
Räder dann theoretisch mit gleicher Geschwindigkeit gehen müssen und die geteilte
Triebwelle dabei als ungeteilt wirken soll. Diese Verschiedenheit im Gang, die wohl
meistens davon abhängt, daß das immer unvermeidliche Gleiten der Räder infolge der
Unebenheiten der Straßen recht variabel ist, kann besonders bei nassen, schlüpfrigen
oder teilweise mit Eis belegten Wegen sehr groß ausfallen. Beim Ipgangsetzen z.
B. von Lastautomobilen kann es vorkommen, daß das eine Rad auf Sand, das andere
auf einer Eisscholle steht. In solchem Falle wird das erste Rad ganz still bleiben
und das andere gleiten, so daß das F uhrwerlk nicht ohne Hilfe in Be-:@ egung kommen
kann. Etwas Ähnliches kann bei Maschinenpflügen vorkommen, wenn das eine Rad eine
nasse und schlüpfrige Stelle passiert. Dieses Rad dreht sich schneller und gräbt
sich in den Erdboden hinein, während Blas andere Rad sich gar nicht oder nur ganz
langsam bewegt.
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Verwendet man anstatt des Differentialgetriebes einen gewöhnlichen
Hakenwechsel, welcher .die beiden Triebräder bei gerader Fahrt zusammenkoppelt,
so daß sie sich verhalten, als ob sie auf einer ungeteilten Welle angebracht wären;
so wird die Beanspruchung der Wellen, Lager. und Rahmen beim Passieren von Kurven
sehr stark, weil dabei nur das Innenrad vom Motor angetrieben wird, aber nicht das
Außenrad, welches einen längeren' Weg zu gehen hat und daher schneller laufen muß.
Um die starke Beanspruchung aushalten zu können, besonders wenn das Fuhrwerk schwer
beladen auf weichem Boden läuft, müssen jene Teile sehr schwer ausgeführt werden.
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Diese Erfindung, die den Zweck -hat, die erwähnten Nachteile zu besditigen,
besteht in der Verwendung einer Kupplung, welche bei geradliniger Fährt die beiden
Triebräder zwingt, sich mit gleicher Geschwindigkeit zu bewegen, aber beim Passieren
von Kurven, da die Räder j ä verschiedene Geschwindigkeit haben müssen, sich selbsttätig
so umstellt, daß beide Räder' (und nicht nur das Innenrad) von der Maschinenkraft
getrieben werden.
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Die Anordnung besteht darin, daß das Differentialgetriebe außer den
gewöhnlichen Elementen (nämlich zwei auf je einem Teile der geteilten Triebwelle
konachsial befestigten Zahnrädern und einem oder mehreren in diese Räder eingreifenden
Getrieben, deren Wellen in einer zur Triebwelle senkrechten Ebene liegen) einen
zur Triebwelle konachsialen Ring hat, der den die Getriebe tragenden Körper oder
Innenring lose umgreift und zur Überführung der Maschinenkraft auf den Wechsel dient,
indem in jenem Ring ein oder mehrere drehbare Hakenpaare (jedes Paar aus zwei starr
vereinigten Haken bestehend) angebracht =sind, welche bei geradlinigem- Fahren -
des Fuhrwerkes
gegen einen oder mehrere auf den konachsialen Zentralrädern
vorgesehene Absätze anliegen und somit die beiden Teile der Triebwelle derart verbinden,
daß sie sich mit gleicher Geschwindigkeit drehen. Beim Fahren in Kurven heben sich
die Hakenpaare selbsttätig au$er Eingriff mit den Zentralrädern, wobei gleichzeitig
ein mit jedem Hakenpaar starr vereinigter Gegenhaken gesenkt wird, um den Außenring
mit dem Innenring derart zusammenzukuppeln, daß das Differentialgetriebe in gewöhnlicher
Weise arbeiten kann, d. h. -die Maschinenkraft auf beide Triebräder wirken zu lassen,
obwohl die Geschwindigkeiten derselben verschieden sind. Beim Rückwärtsgang 'kommen
ebenfalls selbsttätig ein oder mehrere in einem der beiden Ringe vorgesehene Riegel
in Eingriff mit entsprechenden Absätzen des anderen Ringes, so daß beide Ringe dann
zusammengekuppelt werden und das Getriebe somit wie ein .gewöhnliches Differentialgetriebe
wirkt.
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Auf der Zeichnung, die ein Beispiel darstellt, .ist Fig. i Seitenansicht,
teilweise geschnitten. Fig. ?, ist :ein Schnitt nach der gebrochenen Linie,4,
13, G, D,. E. Fig, 3 u0d 4 sind $eitenansizht und Grundriü einer Einzelheit.
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I ist :der Außen- un4 2 der Innenring, 13 und f[. sind 4ie leiden
auf je einem Wellenteil festgekeilten Zahnräder, welche in die im Ring 2 gelagerten
Umlaufräder 5 und 6 eingreifen. Die beiden Haken oder Klinken 7 jedes Paares sind
festgekeilt auf einem gemeinsamen, im Außenring i gelagerten Drehzapfen B. Die mit
diesen Haken zusammenwirkenden Absätze der Räder 3 und 4 sind mit ,9 bezeichnet.
Der Ring i ist im. Beispiel mit einem äußeren -Zahnkranz für die Kraftübertragung
versehen, kann aber stattdessen auch für Ketten- oder Riemenantrieb angeordnetsein.
Auch kann er unter Umständen mit mehreren Kränzen für verschiedene Geschwindigkeiten
versehen werden, wenn dies erwünscht ist.
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Der mit jedem I-Iikenpaar starr verbundene Gegenhaken ist mit io bezeichnet.
Die zum Zusammenwirken mit den Gegenhaken auf ccm Innenring z vorgesehenen Teile
bestehen im Beispiel aus in gchsialer Richtung verschielxbaren Riegeln i i, welche
von Federn 21 in der Außenlage gehalten werden (s. Fig. 2 und 3). Die beim Rückwärtsgang
in Tätigkeit kommenden Riegel und Allsätze sind mit 12 und 13 bezeichnet. Mittels
Federn 23, die auf verschiedene Weise angebracht sein können, werden die Riegel
12 an den Uraafang des Ringes gedrückt, so daß sie beire Passieren der zu den Absätzen
13 führeIaden geneigten Ni en oder Spuren 1g in diese .'eingehen und so gegen die
Absätze i;, zu liegen kommen, um die beiden Ringe i und 2 züsammenzukuppeln. Im
Beispiel sind zwei Riegel 12 und zwei Absätze 13 vorbanden, aber die Anzahl kann
beliebig sein. Ebenso kann die Anzahl der Hakenpaare und der Absätze 9 und i i verschieden
sein. Von jedem Absatz g führt eine aufsteigende Bahn 14-15 zu dem äußeren Umfang
des Ringes 2.
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Beim Fahren iii gerader Richtung liegen die Haken 7 an den Absätzen
9 der Räder 3 und .4, so daß -diese Räder gleichförmig getrieben werden. Gleitet
das eine Rad, d. h. ist der Widerstand des Erdbodens kleiner für das eine Rad als
für das andere, so ist der Druck des entsprechenden Hakens auf den Absatz 9 kleiner,
und die Folge davon ist, daß .der Druck .des anderen Hakens auf den gegen ihn anliegenden
Absatz entsprechend größer wird, Abis die beiden Triebräder auf gleichen Boden kommen,
wobei beide Haken wieder mit gleicher Stärke auf die Absätze drücken. Dadurch wird
vermieden, daß das eine Rad einen Vorsprung vor dem anderen erhält oder das es sich
in den Boden niedergräbt.
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Bei Steuerung nach rechts oder links, wobei das eine Triebrad einen
längeren Weg zu gehen hat und sich daher schneller drehen muß als das andere, entfernt
sich der Absatz 9 des schneller gehenden Zentralrades (3 oder 4) vorn dem Haken
7, der dabei unter Voreilen des Ringes 2 gegenüber i auf der ansteigenden Bahn 14-I5
gleitet, dadurch gehoben (gedreht) wird, bis er den Umfang des Rades erreicht Maat.
Gleichzeitig hebt dieser Haken den damit fest verbundenen zweiten Haken 7 desselben
Paares, so daß beide Haken 7 außer Eingriff mit den Absätzen 9 kommen. Der sich
gleichzeitig senkende Gegenhaken io kommt dabei in Eingriff mit dem Absatz i i,
wodurch die beiden Ringe i und 2 fest verbunden werden, so daß das Getriebe wie
ein gewöhnliches Differentialgetriebe wirkt, d. h. die Maschinenkraft auf beide
Triebräder wirken läßt, obwohl diese nun verschieden schnell gehen.
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Wenn die Fahrtrichtung wieder gerade wird und die beiden Absätze 9
oder Bahnen i4-15 in achsialer Richtung sich decken, so daß ein Drehen des Hakensystems
7-7-I0 möglich ist, erfolgt solche Drehung selbsttätig wegen des Arbeitsdruckes
auf die schiefen Anlageflächen 16; 17 des Gegenhakens io und Absatzes i i, wodurch
die Haken 7 gesenkt werden, so daß sie längs den Bahnen 15-14 abwärts gleiten, bis
sie an die Absätze 9 gelangen und somit wieder die Zentralräder 3 und 4 gleichmäßig
treiben. Falls die Bahnen 14=i5 nicht. sofort. beim Beginn
der geraden
Fahrt sich decken, wird doch solche Deckung bald erfolgen, und zwar infolge des
vorerwähnten ungleichförmigen Gleitens der Triebräder.
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Beim RückwärtsZang wird der Ring i in entgegengesetzter Richtung getrieben.
Die Haken 7 entfernen sich mithin von den Absätzen 9, und die Riegel 12, welche
mittels Federn an den Ring :2 gedrückt werden, gleiten in die Nuten 18 hinein, bis
sie an die Absätze 13 gelangen, wodurch die Ringe Hund 2 zusammengekuppelt werden
und das Differentialgetriebe wie gewöhnlich arbeitet.
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Greift der Riegel 12 nicht in die nächste Nut 18 ein, sei es wegen
Trägheit der Federn oder wegen zu großer Reibung o. dgl., so dreht sich der Ring
i weiter, bis der Riegel in die darauffolgende Nut gelangt. Hierbei müssen die Gegenhaken
io an den Absätzen i i vorbeigehen können, ohne dieselben zu beschädigen. Dies wird
dadurch ermöglicht; daß die dabei einander begegnenden Flächen 20, i9 der Teile
io und i i (oder eine derselben) schräge sind, so daß der Gegenhaken io den Absatz
li in seine Führung eindrücken kann. Sobald der Haken io den Absatz i i passiert
hat, wird der letztere von der Feder 21 wieder in die Außenlage geschoben.
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Um achsiale Verschiebung des Ringes i auf dem Ring 2 zu verhindern,
sind im Beispiel Seitenringe 22 am Außenring i befestigt. Der eine dieser Ringe
22 dient auch als Anschlag für den Riegel i i, d. h. begrenzt die Auswärtsbewegung
desselben.