DE3620924A1 - Achsbaugruppe fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Achsbaugruppe fuer kraftfahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft eine Achsbaugruppe mit den Oberbe­ griffsmerkmalen des Anspruchs 1. Eine solche Achsbaugruppe, die Gegenstand der Hauptpatentanmeldung P 36 17 074.7 ist, hat gegenüber dem vorveröffentlichten Stand der Technik den Vor­ teil, daß auch bei unterschiedlicher Bodenhaftung zweier Rä­ der, die über das Differentialgetriebe antreibbar sind, beim Bremsen das Bremsvermögen jedes der beiden Räder vollständig ausnutzbar ist, ohne daß vor dem Bremsen die Differential­ sperre erst eingelegt zu werden braucht. Wenn jedoch nur die gemeinsame Betätigungsvorrichtung für die Bremse und die Dif­ ferentialsperre vorhanden ist, dann wird die Differentialsper­ re nur beim Bremsen wirksam und kann nicht auch beim Fahren benutzt werden. Die Differentialsperre kann dann nicht dafür sorgen, daß Antriebsenergie über eine der Halbwellen auf ein Rad übertragen wird, das auf griffigem Untergrund steht, wäh­ rend ein von der anderen Halbwelle angetriebenes Rad auf rut­ schigem Untergrund steht.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand der Hauptpatentanmeldung derart weiterzubilden, daß die Differentialsperre auch beim Fahren nutzbar ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung mit weiteren Einzelheiten erläu­ tert. In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Achsbaugruppe im axialen Schnitt dargestellt.
Die dargestellte Achsbaugruppe hat ein mehrteiliges Gehäuse 10, das im wesentlichen aus einem zentralen Gehäuseteil 12, einer Zwischenwand 14, einem äußeren Gehäuseteil 16 und einem Gehäuseflansch 18 zusammengesetzt ist.
Das zentrale Gehäuseteil 12 umschließt ein Differentialgetrie­ be 20 mit einem tellerförmigen Außenrad 22, das in der Zwi­ schenwand 14 gelagert und mit einem im zentralen Gehäuseteil 12 gelagerten Planetenradträger 24 fest verbunden ist. Das Außenrad 22 kämmt mit einem Kegelritzel 26, das an einer An­ triebswelle 28 befestigt ist. Am Planetenradträger 24 sind kegelförmige Planetenräder 30 gelagert, die mit zwei ebenfalls kegelförmigen Innenrädern 32 und 34 kämmen. Die Innenräder 32 und 34 sind mit je einer im rechten Winkel zur Antriebswelle 28 angeordneten Halbwelle 36 bzw. 38 drehmomentübertragend verbunden.
Die in Fig. 1 linke Halbwelle 36 erstreckt sich durch eine Hohlwelle 40 hindurch, die mit dem Außenrad 22 fest verbunden oder einstückig ausgebildet ist. Mit der Hohlwelle 40 sind vier Bremslamellen 42 sowie zwei Kupplungslamellen 44 axial verschiebbar, jedoch drehmomentübertragend verbunden. Die Bremslamellen 42 sind unmittelbar auf der Hohlwelle 40 ge­ führt. Die Kupplungslamellen 44 sind hingegen axial verschieb­ bar und drehmomentübertragend in einem topfförmigen Lamellen­ träger 45 geführt, der seinerseits axial verschiebbar und drehmomentübertragend auf der Hohlwelle 40 geführt ist. Dem Lamellenträger 45 und den ihm benachbarten Bremslamellen 42 sind Bremsscheiben 46 zugeordnet, die im Gehäuseteil 16 axial verschiebbar, jedoch drehfest geführt sind. Eine weitere Bremslamelle 42 wirkt mit der Zwischenwand 14 zusammen. Eine zusätzliche Bremsscheibe 47 ist an der Innenseite des Gehäuse­ flansches 18 befestigt.
Zwischen der zusätzlichen Bremsscheibe 47 und dem Boden des Lamellenträgers 45 sind drei Kupplungsscheiben 48 angeordnet, welche die beiden Kupplungslamellen 44 zwischen sich aufnehmen und axial verschiebbar sowie zu gemeinsamer Drehung mit einem Führungsglied 49 verbunden sind. Das Führungsglied 49 ist auf der in der Zeichnung linken Halbwelle 36 axial verschiebbar, jedoch drehmomentübertragend geführt.
Alle im vorstehenden erwähnten drehmomentübertragenden Führun­ gen sind von Vielnutprofilen gebildet.
Die Bremslamellen 42 bilden zusammen mit den Bremsscheiben 46 eine Bremse 52, mit der sich über die Hohlwelle 40 und das Differentialgetriebe 20 ein Bremsmoment auf die Halbwellen 36 und 38 übertragen läßt. Die Kupplungslamellen 44 und Kupp­ lungsscheiben 48 bilden eine Differentialsperre 54, mit der sich eine Relativdrehung zwischen der Hohlwelle 40 und der von ihr umschlossenen Halbwelle 36 abbremsen oder ganz verhindern läßt, wodurch über das Differentialgetriebe 20 auch eine Rela­ tivdrehung der beiden Halbwellen 36 und 38 in bezug zueinander abgebremst oder ganz verhindert wird.
Der Bremse 52 und der Differentialsperre 54 ist eine gemein­ same Betätigungsvorrichtung 56 zugeordnet, die innerhalb des Gehäuses 10 zwischen zwei Bremslamellen 42 angeordnet ist. Zur Betätigungsvorrichtung 56 gehören zwei Druckplatten 58 und 60, die im äußeren Gehäuseteil 16 axial verschiebbar und begrenzt gegeneinander verdrehbar geführt sind und einander paarweise zugewandte, rampenartige Ausnehmungen 62 aufweisen. In jedem Paar Ausnehmungen 62 ist ein kugelförmiger Spreizkörper 64 ge­ lagert, der die beiden Druckplatten 58 und 60 axial, also längs der Halbwelle 36, auseinanderspreizt, wenn die beiden Druckplatten gegeneinander verdreht werden.
Die Druckplatten 58 und 60 haben ein Paar einander gegenüber­ liegende Randaussparungen 66 und 68, die einen Kopf einer hy­ draulisch betätigbaren Zugstange 72 aufnehmen. In unbetätigtem Zustand sind die Druckplatten 58 und 60 durch Rückstellfedern 78 in einer Ruhestellung gehalten, in der sie weder die Brems­ lamellen 42 noch die Kupplungslamellen 44 belasten, sodaß die Halbwellen 36 und 38 sowie die Hohlwelle 40 unbehindert und unabhängig voneinander drehbar sind.
Das Führungsglied 49 hat einen stufenförmigen Querschnitt und begrenzt zusammen mit einem Betätigungsglied 81 von angepaßtem Querschnitt eine Druckmittelkammer 83, die über einen Kanal 85 und eine Ringnut 87 im Führungsglied 49 mit einem Druckmittel­ anschluß 89 am Gehäuseflansch 18 verbunden ist. Führungsglied 49 und Betätigungsglied 81 bilden zusammen eine zusätzliche Betätigungsvorrichtung 91, die nur den Kupplungslamellen 44 und Kupplungsscheiben 48 zugeordnet und unabhängig von der ge­ meinsamen Betätigungsvorrichtung 56 benutzbar ist. Damit diese zusätzliche Betätigungsvorrichtung 91 nur auf die Kupplungsla­ mellen 44 und Kupplungsscheiben 48, nicht aber auf die Brems­ lamellen 42 und Bremsscheiben 46 wirken kann, ist am Führungs­ glied 49 ein Anschlag 93 in Gestalt eines elastisch eingera­ steten Sicherungsrings befestigt, an dem sich diejenige Kupp­ lungsscheibe 48 abstützen kann, die dem Boden des Lamellenträ­ gers 45 unmittelbar benachbart ist.
Die gemeinsame Betätigungsvorrichtung 56 wird dadurch wirksam gemacht, daß die Zugstange 72 in ihrer Längsrichtung verscho­ ben wird, wodurch eine der beiden Druckplatten 58 und 60 ge­ genüber der anderen verdreht wird. Dadurch werden die Druck­ platten 58 und 60 auseinandergespreizt, sodaß einerseits die in der Zeichnung rechts von der Betätigungsvorrichtung 46 an­ geordnete Bremslamelle 42 gegen die ortsfeste Zwischenwand 14 gedrückt wird und andererseits die übrigen Bremslamellen 42, der Boden des Lamellenträgers 45, die Kupplungslamellen 44 und die Kupplungsscheiben 48 gegeneinander bzw. gegen die zusätz­ liche Bremsscheibe 47 gedrückt werden. Folglich wird die Hohlwelle 40 abgebremst und gleichzeitig mit der in der Zeich­ nung linken Halbwelle 36 gekuppelt. Dabei wird die zusätzliche Betätigungsvorrichtung 91 nicht belastet, da das Führungsglied 49 auf der Halbwelle 36 axial verschiebbar geführt ist.
Wenn hingegen die zusätzliche Betätigungsvorrichtung 91 durch Einleiten eines Druckmittels in die Druckmittelkammer 83 wirk­ sam gemacht wird, drückt das Betätigungsglied 81 gegen die ihr benachbarte Kupplungsscheibe 48, während die dem Anschlag 93 benachbarte Kupplungsscheibe durch diesen gehindert ist, axial auszuweichen. Infolgedessen werden die Kupplungslamellen 44 und Kupplungsscheiben 48 zusammengespannt, wodurch die linke Halbwelle 36 mit der Hohlwelle 40 gekuppelt, die Differential­ sperre 54 also wirksam gemacht wird, ohne daß gleichzeitig die Bremse 52 wirksam wird.
Wenn jedoch sowohl die gemeinsame Betätigungsvorrichtung 56 wie die zusätzliche Betätigungsvorrichtung 91 betätigt werden, dann addieren sich die von beiden Betätigungsvorrichtungen 56 und 91 auf die Kupplungslamellen 44 und Kupplungsscheiben 48 ausgeübten axialen Kräfte, sodaß die Differentialsperre 54 schon bei einer schwachen Bremsung wirksam wird.
Die zusätzliche Betätigungsvorrichtung 91 könnte derart abge­ wandelt sein, daß das Betätigungsglied 81 ständig von einer oder mehreren Federn, beispielsweise einem Tellerfederpaket, in Betätigungsrichtung vorgespannt ist und durch eine bei­ spielsweise hydraulisch erzeugte Kraft zurückdrängbar ist.

Claims (5)

1. Achsbaugruppe für Kraftfahrzeuge, mit
  • - einem Differentialgetriebe (20), das eine Antriebswelle (28) mit zwei Halbwellen (36, 38) zum Antreiben je eines Rades ver­ bindet,
  • - einer Bremse (52), die über das Differentialgetriebe (20) auf beide Halbwellen (36, 38) wirkt,
  • - einer Differentialsperre (54) und
  • - einer der Bremse (52) und der Differentialsperre (54) zuge­ ordneten gemeinsamen Betätigungsvorrichtung (56), bei deren Betätigung das von der Differentialsperre (54) übertragbare Moment dem Bremsmoment der Bremse (52) proportional ist, nach Patentanmeldung P 36 17 074.7, dadurch gekennzeichnet, daß der Differental­ sperre (54) eine nur auf diese wirkende zusätzliche Betäti­ gungsvorrichtung (91) zugeordnet ist.
2. Achsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bremse (52), Dif­ ferentialsperre (54) und beide Betätigungsvorrichtungen (56, 91) in einem gemeinsamen Gehäuse (10) angeordnet sind. 3. Achsbaugruppe nach Anspruch 2, bei der
  • - Bremse (52) und Differentialsperre (54) je mindestens eine Brems- bzw. Kupplungslamelle (42, 44) aufweisen,
  • - die Brems- und Kupplungslamellen (42, 44) drehmomentüber­ tragend, jedoch axial verschiebbar mit einer Hohlwelle (40) verbunden sind, die mit einem Planetenradträger (24) des Dif­ ferentialgetriebes (20) fest verbunden ist und eine der beiden Halbwellen (36) umschließt,
  • - der bzw. jeder Bremslamelle (42) eine Bremsscheibe (46) zugeordnet ist, die am Gehäuse (10) drehfest angeordnet ist, und
  • - der bzw. jeder Kupplungslamelle (44) eine Kupplungsscheibe (48) zugeordnet ist, die mit der genannten einen Halbwelle (36) drehmomentübertragend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die zusätzliche Betätigungsvorrichtung (91) ein Führungs­ glied (49) und ein Betätigungsglied (81) aufweist, die in be­ zug zueinander in Achsrichtung der genannten einen Halbwelle (36) verschiebbar sind, und
  • - das Führungsglied (49) die bzw. jede Kupplungsscheibe (48) axial verschiebbar, jedoch drehmomentübertragend mit der ge­ nannten einen Halbwelle (36) verbindet.
4. Achsbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die zusätzliche Betätigungsvorrichtung (91) zum Ausüben einer Betätigungskraft ausgebildet ist, die der von der ge­ meinsamen Betätigungsvorrichtung (56) auf die bzw. jede Kupp­ lungslamelle (44) und Kupplungsscheibe (48) ausgeübten Betä­ tigungskraft entgegengesetzt ist, und
  • - die axiale Verschiebbarkeit der bzw. jeder Kupplungslamelle (44) und Kupplungsscheibe (48) in Richtung zur gemeinsamen Be­ tätigungsvorrichtung (56) hin durch einen Anschlag (93) be­ grenzt ist.
5. Achsbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das Führungsglied (49) axial schwimmend auf der genannten einen Halbwelle (36) angeordnet ist,
  • - der Anschlag (93) am Führungsglied (49) angeordnet ist und
  • - das Betätigungsglied (81) auf dem Führungsglied (49) geführt ist.
6. Achsbaugruppe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Betätigungsvorrichtung (91) eine zwischen Führungsglied (49) und Betätigungsglied (81) angeordnete Druckmittelkammer (83) für hydraulische Betätigung aufweist.
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