DE3824060A1 - Selbstsperrendes ausgleich- und verteilergetriebe als gleichzeitiges antiblockiersystem fuer alle angetriebenen raeder - Google Patents
Selbstsperrendes ausgleich- und verteilergetriebe als gleichzeitiges antiblockiersystem fuer alle angetriebenen raederInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein selbstsperrendes Ausgleichgetriebe, auch
Differential genannt, für Kraftfahrzeuge. Ein solches Ausgleichgetriebe
besteht im wesentlichen aus einem von einem Tellerrad angetriebenen
drehbaren Gehäuse, in dem wiederum z. B. ein Paar von Ausgleichkegel
rädern, die eine Verzahnung aufweisen, drehbar gelagert ist. Die
Ausgleichkegelräder - wenn sie paarweise eingesetzt sind - liegen mit
ihren inneren Stirnseiten einander gegenüber und kämmen mit ihren
Zähnen mit zwei Achskegelrädern, die ihrerseits mit ihren Stirnseiten
aufeinander zuweisen. Damit stellen die Ausgleichkegelräder eine
elastisch wirkende, formschlüssige Verbindung zwischen dem Tellerrad
und den Achskegelrädern dar, deren Relativbeweglichkeit für das
Durchfahren von Kurven unerläßlich ist. Der Nachteil dieser Anordnung
besteht bekanntlich darin, daß bei unterschiedlichen Widerständen an
den beiden Achswellen eines der beiden Achswellenkegelräder stehen
bleibt oder mindestens zurückbleibt und das andere mit erhöhter
Geschwindigkeit dreht. So alt wie das Differential-Ausgleichgetriebe
selbst sind die Bemühungen um Abhilfe dieses nachteiligen Verhaltens.
Ein selbstsperrendes Ausgleichgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeu
ge, ist so z. B. bekanntgeworden aus der DE-AS 12 57 594. Das in dieser
Schrift offenbarte Ausgleichgetriebe ist sehr kompliziert aufgebaut und
erzwingt die Fertigung von sehr präzisen inneren und äußeren, mitein
ander zusammenarbeitenden sphärischen Flächen. Darüber hinaus wird bei
dieser Einrichtung die Sperrung durch ein Verquetschen oder Verkanten
bestimmter Bauelemente erreicht, was zu örtlicher Überlast und damit zu
örtlich erhöhtem Verschleiß führt. Unabhängig hiervon scheint aber auch
die Einrichtung nach dieser Literaturstelle nicht funktionsfähig zu sein.
Durch eine sich exzentrisch verschiebende Drehachse des Ausgleich
ritzels wird dessen Drehung verhindert. Wird nun eine Ausgleichbewe
gung benötigt, so soll nach dieser Schrift das Ausgleichritzel wieder
zurück in die zentrische Lage geschoben werden und somit wieder
drehbar sein. Dies aber scheint nicht möglich zu sein, weil die Rück
führung des exzentrisch liegenden Ritzels in die zentrische Lage nur
möglich ist, wenn beide Achswellenkegelräder gleich schnell und in
gleiche Drehrichtung bewegt werden. Das ist aber gerade dann, wenn ein
Ausgleich zwischen beiden Rädern notwendig ist, nicht der Fall. Dies
bedeutet, daß das Ausgleichritzel in der exzentrischen Lage sofort eine
Drehbewegung machen muß, die aber gerade wegen der exzentrischen
Lage verhindert wird. Eine Entsperrung um einen Ausgleich zu bewirken,
scheint daher nicht möglich zu sein.
Ein ähnliches Ausgleichgetriebe ist noch mit der DE-AS 10 65 283
bekanntgeworden. Bei diesem Ausgleichgetriebe sind die Ausgleich
kegelräder unverzahnt und als Kegelrollen ausgebildet. Die hieran
anliegenden Flächen der Achswellenräder sind in Umfangsrichtung
sinusförmig geschwungen. Ist eine Ausgleichbewegung erforderlich,
müssen die Kegelrollen der Sinuskontur folgen und pendeln damit mit
ihrem Führungskäfig gegen den Widerstand eines den Führungskäfig
tragenden Gummipuffers hin und her. Je größer die Drehzahldifferenz
zur Bewirkung des notwendigen Ausgleich wird, um so schneller muß die
Hin- und Herbewegung der Kegelrollen sein. Wird diese Hin- und Herbe
wegung in ihrer Frequenz limitiert, dann kann damit auch die Drehzahl
differenz der Achswellenräder und damit die Ausgleichgeschwindigkeit
oder der Schlupf limitiert werden. Eine automatische situationsabhängige
Beeinflussung ist hiermit nicht möglich. Es wird bis zur eingestellten
Drehzahldifferenz jede Drehzahldifferenz zugelassen. Unabhängig davon
aber kommt es auch bei dieser Einrichtung zu Kantenpressungen mit dem
entsprechenden erhöhten Verschleiß sowie zu Torsionsschwingungen im
Gummipuffer. Darüber hinaus ist die Einrichtung zur Begrenzung der
seitlichen Pendelgeschwindigkeit der Kegelrollen außerordentlich
störanfällig.
Mit der DE-OS 35 35 339 sind ebenfalls verschiedene Ausführungsformen
von Differentialgetrieben bekanntgeworden, bei denen Ausgleichräder
über Bremsen mit Bremslamellen gebremst werden können. Es entspre
chen jedoch lediglich die Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 5
dieser Offenlegungsschrift der Art des hier behandelten Ausgleichge
triebes. Diese Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 5 der
genannten DE-OS sind jedoch nicht funktionsfähig, weil die Drehachse
der Tellerräder und die Drehachse der Ausgleichräder sich kreuzen,
hierbei aber die Ausgleichräder entgegen der üblichen kegeligen Aus
führung als zylindrische Zahnräder ausgebildet sind mit entsprechender
Gegenverzahnung an den Tellerrädern. Da die Tellerräder naturnotwen
dig bei ihrer Drehung radial von innen nach außen zunehmende Um
fangsgeschwindigkeiten aufweisen, müssen die hiermit kämmenden Aus
gleichräder entsprechende Unterschiede der Umfangsgeschwindigkeit
aufweisen. Das aber ist mit einem zylindrischen Ausgleichrad nicht
möglich. Damit aber liegt eine Totalblockade schon bei rein kinemati
scher Betrachtung vor. Unabhängig davon ist aber auch ganz offensicht
lich die Fertigung der miteinander in Eingriff stehenden Zähne nicht
möglich bei einer solchen Ausführungsform, weil beispielsweise an den
Tellerrädern der äußere Umfang der stirnseitigen Verzahnung größer ist
als der innere Umfang und damit die Zahnflanken der dort vorgesehenen
Zähne nicht parallel laufen können, sondern keglig nach innen zur
Drehachse hin ausgerichtet sein müssen. Eine solche Zahnfertigung ist
bei den genannten Tellerrädern noch möglich. In diese Zähne hinein
passende Zähne sind aber bei zylindrischen Zahnrädern, also bei den
zugeordneten Ausgleichrädern mit dem Bezugszeichen 16 und 17 in
Figur 1 nicht möglich. Gleichgültig ob es sich um eine Geradverzahnung
oder um eine Schraubenverzahnung handelt, müssen die Zahnflanken bei
zylindrischen Rädern immer parallel bzw. im Falle der Schraubenver
zahnung äquidistant verlaufen. Solche Zähne aber passen nicht in die
Gegenzähne der Tellerräder. Umgekehrt ist es unmöglich, an den Teller
rädern aus den schon genannten Gründen Zähne mit parallelen Flanken
zu fertigen, weil solche Zähne stirnseitig nicht rundum geführt werden
können am Tellerrad. Da somit das Getriebe nach diesen Ausführungs
formen nach Figur 1 und 5 blockiert, ist die gesamte darin angeordnete
Mechanik funktionsunfähig.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Ausgleichgetriebe
der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, das einfach im Aufbau ist,
bedarfsgerecht sperrt und vollautomatisch arbeiten kann.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb des
Gehäuses Elemente zur bedarfsweisen Behinderung einer Drehbewegung
mindestens eines Ausgleichkegelrades oder der Achswellenkegelräder
relativ zueinander vorgesehen sind. Die Erfindung macht sich dabei die
Tatsache zunutze, daß das durchdrehende Rad gegenüber dem oder den
anderen Rädern im Gehäuse zunächst eine Winkelbeschleunigung erfährt.
Von der Winkelbeschleunigung und der hierdurch entstehenden Fliehkraft
beeinflußt, wird sodann eine formschlüssige oder kraftschlüssige Bremse
oder Sperre oder eine Kombination von beidem wirksam und stoppt oder
verzögert die Bewegung des durchdrehenden Rades. Hierdurch wird die
Möglichkeit geschaffen, daß das Kraftfahrzeug beim Durchfahren einer
Kurve nicht behindert wird und durch Bremsung oder Sperrung des
Ausgleichgetriebes beim Radschlupf oder Rutschen eine wirksame
Traktionshilfe erfährt. Dabei schaltet sich die neuerungsgemäße Bremse
oder Sperre selbsttätig zu und wieder aus, sobald die Drehzahlen der
Räder wieder aneinander angeglichen sind. Das Zuschalten kann sowohl
sehr schnell als auch sanft erfolgen oder mit zunehmender Intensität bis
hin zur formschlüssigen Verriegelung.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird
bei einem Ausgleichgetriebe der gattungsgemäßen Art dadurch erreicht,
daß mindestens ein Ausgleichkegelrad auf seiner in das Innere des
angetriebenen Gehäuses zeigenden Stirnseite eine koaxiale Hülse
aufweist, deren freier Rand mit einer Kegelradverzahnung versehen ist,
die mit wenigstens einem drehbaren, verzahnten Zwischenkegelrad in
Eingriff steht, dessen Drehachse zur Drehachse des Ausgleichkegelrades
im wesentlichen normal verläuft und das mit Mitteln zur drehzahlab
hängigen Abbremsung des Zwischenkegelrades und/oder der Ausgleich
räder bzw. der mit jedem Ausgleichrad verbundenen Hülse zusammen
wirkt. Auf diese Art und Weise gelingt es, ein Zwischenkegelrad auch bei
langsamer Drehzahl der Ausgleichkegelräder wegen der großen Über
setzung recht schnell zu drehen, so daß es möglich ist, diese schnelle
Drehung im Sinne einer Behinderung zu beeinflussen oder zur Beein
flussung anderer Elemente, die dann auf die Ausgleichkegelräder wirken
können, auszunutzen. Die relativ hohe Drehzahl dieser Zwischenräder
erlaubt z. B. den Einsatz von Fliehgewichten, die ihrerseits Bremsein
richtungen betätigen können. Ebenso können aber auch die Zwischen
räder mit Drehflügeln oder einer Art Turbinenschaufel ausgestattet sein
und sich in einer zähen Ölmasse des Differentialgehäuses drehen und
damit in ihrer Drehung stark behindert werden. All dies sind Möglich
keiten für einen automatischen Kraftausgleich, ohne die Funktionsfähig
keit des Differentials an sich negativ zu beeinflussen.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird
bei einer Einrichtung der gattungsgemäßen Art dadurch erreicht, daß
mindestens ein Ausgleichkegelrad auf einer Welle drehbar gelagert ist
und auf seiner in das Innere des angetriebenen Gehäuses zeigenden
Stirnseite eine koaxiale Hülse aufweist, in der koaxial zur Achse mehrere
Bremsscheiben angeordnet und drehfest aber axial verschiebbar mit der
Hülse verbunden sind, zwischen denen sich weitere Bremsscheiben
befinden, die koaxial zur Achse und drehfest, aber axial verschiebbar auf
dieser angeordnet sind, und daß eine Betätigungseinrichtung mindestens
zur Verschiebung der Bremsscheiben gegeneinander vorgesehen ist.
Hierbei kann als Betätigungseinrichtung ein elastisches Element,
beispielsweise ein genügend dicker Gummiring, vorgesehen sein. Bei
dieser Bauausführung kann auf die Zwischenzahnräder, auf Drehflügel
und auf Fliehgewichte verzichtet werden. Es kann gleichzeitig und
problemlos eine permanente Behinderung durch entsprechende Brems
kraft des Betätigungselementes erreicht werden, so daß die normale
Funktion des Differentials zwar gewährleistet ist, ein unerwünschtes
Durchschlüpfen jedoch immer mit einer Anfangsbehinderung reduziert
wird. Diese Anfangsbehinderung kann dann, wenn ein Rad mit einer
unzulässigen Größenordnung durchschlüpft oder sich dieser Größenord
nung nähert, automatisch und angepaßt vergrößert werden. Hierbei sind
insbesondere die Bauvarianten, die zu keinem Zeitpunkt eine Total
sperrung des Differentials bewirken, von Vorteil, weil das Fahrzeug
hierdurch in jeder Situation spursicher geführt wird. Werden nämlich
aus Traktionsgründen beide Räder vollständig gesperrt und drehen dann
wegen übergroßer Leistungszufuhr des Motors durch, so ist sofort die
Seitenführung des Fahrzeugs vollständig verloren. Schlüpft jedoch nur ein
Rad, so kann das andere Rad noch Seitenführungskräfte übernehmen.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der verschie
denen Lösungen beschrieben.
Nachfolgend wird die Erfindung an einer Reihe von Ausführungsbeispie
len, die vorteilhafte Varianten und Ausgestaltungen beschreiben, näher
erläutert.
Es zeigen jeweils nicht maßstäblich und weitgehend schema
tisch die Fig. 1 bis 27 unterschiedliche Ausführungsbeispiele der
Erfindung mit unterschiedlichen Eingriffmechanismen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein einzelnes Ausgleichkegelrad und seine
Lagerung im Gehäuse des Ausgleichgetriebes teilweise im Schnitt jeweils
in der Seitenansicht, Fig. 1, und in der Vorderansicht, Fig. 2.
In dem drehbaren Gehäuse G bzw. einem Teil desselben eines Ausgleichgetrie
bes ist das Ausgleichkegelrad P auf einem Wellenstumpf 1 drehbar
gelagert. Das Ausgleichkegelrad P trägt eine Verzahnung 2, über die es
mit zwei Achskegelrädern kämmt, wovon eines mit seinem Kopfkreis 3
und seinem Fußkreis 4 in der Fig. 3 mit unterbrochenen Linien
angedeutet ist. Entsprechend dieser Darstellung liegen innerhalb des
drehbaren Gehäuses G jeweils ein Paar von Ausgleichkegelrädern P und
ein Paar von Achskegelrädern 3, 4 mit ihren jeweiligen Stirnseiten
einander gegenüber. Sowohl die Ausgleichkegelräder P als auch die
Achskegelräder 3, 4 sind in dem drehbaren Gehäuse G ihrerseits drehbar
gelagert.
Zwischen dem Gehäuse G und dem Radkörper 5 des Ausgleichkegelrades
P sind Rollen R radial und in Umfangsrichtung ortsveränderlich
angeordnet. Die Längsachse dieser Rollen R erstreckt sich parallel zur
Längsachse 6 des Wellenstumpfes 1 und die Rollen R selbst sind auf dem
Umfang des Radkörpers 5 gleichmäßig verteilt, Fig. 2. Dabei rasten sie
in Vertiefungen V des Radkörpers 5 und werden in dieser Stellung von
einem elastischen Federband F gehalten, das alle Rollen R und den
Radkörper 5 umschlingt. Umfangsnuten 7 und 8 in den Rollen R und dem
Gehäuse G sorgen für einen sicheren Sitz des Federbandes F.
Beiderseits der jeweiligen Vertiefung V ist der Radkörper 5 als
Kurvenbahn 9 ausgestaltet, deren höchste Erhebung 10 vom äußeren
Umfang des im wesentlichen zylindrischen Radkörpers 5 begrenzt wird.
Zwischen dem äußeren Umfang des Radkörpers 5 und der zylindrischen
Ausnehmung 11 des Gehäuses G herrscht ein Spiel 12, das den Austritt
der Rolle R aus der Vertiefung V erlaubt. Erfährt nun das Ausgleich
kegelrad P aufgrund der zuvor geschilderten Betriebsverhältnisse eine
Drehbeschleunigung, so überwinden die Rollen R aufgrund der auf ihre
Massen wirkenden Fliehkraft die Vorspannung der Feder F und treten aus
ihren Vertiefungen V aus. Sie berühren die innere Wandung der
zylindrischen Ausnehmung 11, während sich der Radkörper 5 unter ihnen
wegdreht. Dabei rollen die Rollen R auf der Kurvenbahn 9 ab, wobei der
Spaltraum 13, in dem sie sich bewegen können, aufgrund der Ausgestal
tung der Kurvenbahn 9 immer enger wird. Dabei verkeilen sich die
Rollen R in dem Spaltraum 13 und stellen eine formschlüssige
Verbindung zwischen dem Radkörper 5 und dem Gehäuse G her; die
Drehbewegung des Ausgleichkegelrades P gegenüber dem Gehäuse G wird
gestoppt und damit endet das Durchdrehen des schlüpfenden Antriebs
rades. Beide Antriebsräder drehen sich nunmehr gleichförmig und mit der
gleichen Drehzahl.
Sobald ein stabiler Betriebszustand erreicht ist, d. h. sobald eine
minimale Drehzahl der Ausgleichkegelräder P unterschritten wird, lösen
sich die Rollen R wieder aus ihrer Mitnahmestellung im Spaltraum und
kehren unter der Wirkung der Feder F in die Vertiefung V zurück, bereit
für ein neues Spiel.
Eine wesentlich drehweichere Mitnahme der Ausgleichkegelräder P wird
durch die neuerungsgemäße Ausgestaltung gemäß den Fig. 3 und 4
erreicht, wobei letztere einen Schnitt durch die Fig. 3 entlang der Linie
IV-IV darstellt.
Hier sind in den Radkörper 5 gleichmäßig auf dem
Umfang verteilt, schmale Schlitze 14 von geringer Breite, Dicke und
Tiefe eingelassen, die zur Aufnahme und Führung von Fortsätzen 15 der
Bremsbacken B dienen, die regelmäßig auf dem Umfang des Radkörpers 5
angeordnet sind und somit dessen äußere Umfangsfläche bilden. Anstelle
der Schlitze 14 können auch zylindrische Führungsbohrungen eingelassen
sein. Beim Auftreten einer Drehbeschleunigung am Radkörper 5 wird die
geringe Führungsreibung der Fortsätze 15 in den Schlitzen 14 über
wunden und die Bremsbacken B laufen an der inneren Wandung der
zylindrischen Ausnehmung (11) des Gehäuses G an. Dadurch wird die
Relativbewegung der Ausgleichkegelräder P gegenüber dem Gehäuse G
verlangsamt. Die Mitnahme erfolgt sanft und ruckfrei und das
Mitnahmemoment ist umso größer, je größer die Drehbeschleunigung ist.
Auch hier endet die Mitnahme selbsttätig, sobald sich ein normaler
Betriebszustand zwischen den Kegelrädern P und 3, 4 im Gehäuse G
eingestellt hat. Da das Mitnahmemoment abhängig ist von der Masse der
Bremsbacken B, wird zur Verbesserung der Eingriffsverhältnisse die
Ausführungsform gemäß den Fig. 5, 5a und 6 vorgesehen.
Diese Ausführungsform ist eine Kombination zwischen der rein
formschlüssigen Mitnahme gemäß der Fig. 1 und der rein kraftschlüs
sigen Mitnahme gemäß den Fig. 3 und 4.
Die Fig. 6 ist ein Schnitt
durch die Fig. 5 entlang der Linie VI-VI und
die Fig. 5a ist ein vergrößerter Ausschnitt durch einen Teil der
Mitnahmevorrichtung.
In zylindrische Bohrungen 16 des Radkörpers 5, die wiederum gleichmäßig
auf dem Umfang verteilt sind, greifen Bremsbacken B mit ihren
zylindrischen Fortsätzen 17 mit geringem Radialspiel 18 ein, Fig. 5a.
Die zylindrischen Fortsätze 17 sind der Länge nach konzentrisch
durchbohrt und in der Bohrung 19 sind Stifte St längsverschiebbar in
Richtung des Pfeiles 20 geführt. Über den äußeren Umfang der
Bremsbacken B ist ein Federband F geschlungen, das an den Stellen der
Bohrungen 19 Ausnehmungen 21 von etwa dem gleichen Durchmesser
aufweist wie die Bohrungen 19. Damit wird den Stiften St unter der
Wirkung einer auf sie einwirkenden Fliehkraft der Austritt auf einem
Teil ihrer axialen Länge aus den Bohrungen 19 und damit über den
äußeren Umfang der Bremsbacken B hinaus ermöglicht. Die Stifte St
rasten in Aussparungen A im Gehäuse G ein und bewirken somit eine
formschlüssige Mitnahme. Bereits vorher legt sich das Federband F
zwischen die Bremsbacken B und das Gehäuse G und sorgt hierdurch für
eine kraftschlüssige Mitnahme, welche durch die Pfeile 22 angedeutet
ist, zwischen den gespreizten Bremsbacken B und dem Gehäuse G. Zu dem
vorgenannten Zweck weist das Federband F neben seiner Elastizität auch
gleichzeitig einen großen Widerstand gegen Verschleiß auf.
Die in den Fig. 5 bis 6 dargestellte Ausführungsform zeichnet sich
durch ein sanftes Einleiten der Mitnahme bei hoher Kraftübertragungs
fähigkeit aus.
Bei der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Mitnahmesperre nach den
Fig. 7 und 8 stellt die Fig. 7 einen Schnitt durch die Fig. 8 entlang
der Linie VII-VII dar.
Die Fig. 8 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7.
Auf der Rückseite des Radkörpers 5 sind
Schwenkhebel FG paarweise einander gegenüberliegend um je eine
Schwenkachse GB drehbar gelagert, wobei die Schwenkachsen GB parallel
zur und in Richtung der Längsachse 6 des Wellenstumpfs 1 angeordnet
sind. Die Schwenkachsen GB befinden sich einander gegenüberliegend in
geringem Abstand zur Längsachse 6. Die im wesentlichen ringförmigen
und flachen Schwenkhebel FG enden jeweils in einer Spitze 23, welche
dazu vorgesehen ist, in eine Verzahnung Z auf der Innenseite der
zylindrischen Ausnehmung 11 des Getriebegehäuses G einzurasten.
Unter der Wirkung der durch eine Drehbeschleunigung des Radkörpers 5
erzeugten Fliehkraft schwenken die Spitzen 23 der Schwenkhebel FG in
Richtung des Pfeiles 24 nach außen und greifen in die Verzahnung Z ein.
Auf diese Weise wird eine formschlüssige, d. h. starre Mitnahme zwischen
dem Ausgleichkegelrad P und dem Gehäuse G erzeugt. Durch Umkehr der
Schwenkrichtung 24 im gegenüberliegenden Ausgleichkegelrad des
Ausgleichkegelradpaares wird die so ausgestaltete Sperre in beiden
Drehrichtungen des Getriebegehäuses G wirksam, da zur Sperrung ja nur
ein Ausgleichkegelrad an einer Drehung gehindert werden muß.
Die Fig. 9 bis 13 zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung im Schnitt.
Diesen Ausgestaltungen ist zunächst gemeinsam,
daß sie unter der Ausnutzung von Fliehkräften Bremsorgane in Tätigkeit
setzen und damit eine kraftschlüssige Sperrung des Ausgleichgetriebes
bewirken.
In der Fig. 9 ist das Ausgleichkegelradpaar P auf dem Wellenstumpf 1
drehbar und geringfügig axial verschiebbar gelagert, der seinerseits im
Gehäuse G angeordnet ist. Das Ausgleichgehäuse G ist Teil des
Tellerrades 25, welches von außen angetrieben wird und in der Fig. 9
bruchstückhaft angedeutet ist. Das Ausgleichkegelradpaar P kämmt mit
den Achskegelrädern 26 und 27 und überträgt die Drehbewegung des
Tellerrades 25 und somit des Gehäuses G auf die Achskegelräder 26 und
27. Auf dem Wellenstumpf 1 in axialer Richtung unbeweglich ist ein
Drucklager 28 etwa im halben Abstand der Stirnseiten der Ausgleich
kegelräder P angeordnet. An jeder Lagerschale des Drucklagers 28 greift
ein gelenkiges Kniehebelsystem 29 bzw. 30 an, welches andererseits
gelenkig aber drehfest mit der Stirnseite des benachbarten Ausgleich
kegelrades P verbunden ist. Im mittleren Kniegelenk 31 beider
Kniehebelhysteme 29 und 30, im Falle der Fig. 9 nur einmal am System
30 dargestellt, sind Fliehgewichte B befestigt. Unter der Wirkung von
Fliehkräften infolge einer Winkelbeschleunigung der Ausgleichkegelräder
P streckt sich das Kniehebelsystem 29 und 30, unterstützt von der
Kraftwirkung der Fliehgewichte B. Dadurch können die Ausgleichkegel
räder P axial gegen Bremselemente, wie zu Fig. 10 noch beschrieben
wird, angepreßt und abgebremst werden.
Bei der Ausgestaltung gemäß der Fig. 10 ist das mittlere Drucklager 28
auf dem Wellenstumpf 1 ebenfalls verschiebefest angeordnet, während
die Ausgleichkegelräder P darauf dreh- und axialverschiebbar geführt
sind. In den Kniegelenken 31 der Kniehebelsysteme 29 und 30 sind
wiederum Massengewichte 32 angeordnet. Die Kniehebelsysteme 29 und
30 sind mit den Stirnseiten der Radkörper 5 drehfest und gelenkig
verbunden. Die Radkörper 5 sind kegelförmig ausgehöhlt und um
schließen mit ihrer kegelförmigen Ausnehmung 33 jeweils einen
kegelstumpfförmigen Bremskörper 34, der einen Spannschlitz 35 hat und
im übrigen auf dem Wellenstumpf 1 ohne weitere Befestigung geführt ist.
Unter der Wirkung von Fliehkräften, die auf die Massengewichte 32
wirken, strecken sich die Kniehebelsysteme 29 und 30 und verschieben
die Ausgleichkegelräder P unter Inkaufnahme einer Vergrößerung von
deren Flankenspiel innerhalb der Verzahnung 2 in Richtung auf die
Bremskörper 34. Diese legen sich unter Verengung des Spannschlitzes 35
am Gehäuse G und auf Wellenstumpf 1 fest. Die Ausnehmungen 33 der
Radkörper 5 laufen auf den Bremskörpern 34 auf und hemmen die
Relativbewegungen der Ausgleichkegelräder P gegenüber dem Gehäuse
G. Damit wird das Durchdrehen von einem der beiden Achskegelräder 26
oder 27 sanft behindert.
Die Ausgestaltung nach der Fig. 11 sieht eine Teilung des Wellen
stumpfs 1 in der axialen Mitte vor. Jede der beiden Halbwellen 36 und 37
ist im Gehäuse G dreh- aber unverschiebbar gelagert. Das zugehörige
Ausgleichkegelrad P sitzt auf der Halbwelle 36 drehfest aber axial
verschiebbar. In der Teilungsebene der Halbwellen 36 und 37 ist eine
Bremsscheibe 38 angeordnet, die mit einem zylindrischen Führungsbolzen
39 als Gegenlager für die Halbwellen 36 und 37 fest verbunden ist. Die
Bremsscheibe 38 bildet den Anschlag von zwei weiteren Bremsscheiben
40, von denen jeweils eine auf dem inneren Ende der entsprechenden
Halbwellen 36 und 37 axial verschiebbar geführt ist. Mit jeder der
Bremsscheiben ist beispielsweise ein Doppelkniehebelsystem 41
verbunden, dessen mittleres Glied 42 mit einem Fliehgewicht 43 bestückt
ist. Das andere Ende des Doppelkniehebelsystems 41 ist gelenkig an der
inneren Stirnwand des zugehörigen Ausgleichkegelrades P angeschlagen.
Die rückseitige Stirnwand des Ausgleichkegelrades P weist eine
ringförmige Ausnehmung 44 auf, die einen trapezförmigen Querschnitt
hat. In diese Ausnehmung 44 greift eine konisch geformte Bremsscheibe
45 ein, die sich auf einer Tellerfeder 46 am Gehäuse G abstützt.
Unter der Wirkung einer Fliehkraft infolge einer Drehung der Halbwellen
36 und 37 strebt das Fliehgewicht 43 radial nach außen und streckt dabei
das Kniehebelsystem 41. Dabei läuft die Bremsscheibe 40 an der
Bremsscheibe 38 an und das Ausgleichkegelrad P mit seiner Ausnehmung
44 an der konisch geformten Bremsscheibe 45. Dadurch wird die
Relativbewegung des Paares der Ausgleichkegelräder P sanft gehemmt.
Die Ausgestaltung der Fig. 12 ist ähnlich jener der Fig. 11. Es ist ein
unter Weglassen von wenigstens zwei Gelenkpunkten vereinfachtes Knie
hebelsystem 46 vorgesehen, das wiederum unter der Wirkung von
Fliehgewichten 43 streckbar ist. Als zentrale Bremse ist eine Mehrschei
benkupplung 47 auf den Halbwellen 36 und 37 angeordnet. Die die
Fliehgewichte 43 tragenden äußeren Glieder 48 des Kniehebelsystems 46
greifen gelenkig aber drehfest in Schlitze (nicht gezeigt) der Stirnseiten
der Ausgleichkegelräder P ein. Die Übertragung von großen Ausgleich
momenten durch die Mehrscheibenkupplung 47 erfolgt sanft und ruckfrei.
Die Ausgestaltung der Fig. 13 sieht einen zentralen Bremszylinder 49 in
dem Raum zwischen den Ausgleichkegelrädern P und den Achskegelrä
dern 26 und 27 (in der Fig. 13 weggelassen) vor. Innerhalb des
Bremszylinders 49 und achsparallel bzw. konzentrisch zum ungeteilten
Wellenstumpf 1 ist eine Mehrzahl von Bremsklötzen 50 vorgesehen, wobei
jedem Ausgleichkegelrad P die gleiche Anzahl zukommt. Die Bremsklötze
50 sind mit den inneren Stirnseiten der Ausgleichkegelräder P über
stabförmige Mitnehmer 51 gelenkig aber drehfest verbunden. Unter der
Wirkung von Fliehkräften laufen die Bremsklötze 50 am zentralen
Bremszylinder 49 an und hemmen die Relativbewegung der Ausgleich
kegelräder P sanft und ruckfrei.
Die Ausgestaltungen nach den Fig. 14 bis 19 verfolgen ein anderes
Prinzip. Hier geht es darum, die Sperrung des Ausgleichgetriebes mit
hydraulischen oder pneumatischen Druckmedien herbeizuführen.
Insbesondere ist vorgesehen, daß Druckänderungen des die Sperrkraft
übertragenden Druckmediums analog zur Relativbewegung der Ausgleich-
oder Achskegelräder erfolgt. Damit wird eine Sperrkraft erzeugt, die
der jeweiligen Relativbewegung proportional ist. Erfindungsgemäß wird
die Druckänderung im Ausgleichgetriebe durch das sich relativ
bewegende Rad oder Räderpaar selbst erzeugt.
Die Fig. 14 zeigt eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Druckmittel
stroms zur Sperrung des Ausgleichgetriebes mit hydraulischen Mitteln.
Von einer außerhalb des Gehäuses G befindlichen Ölpumpe 53 wird durch
ein Rückschlagventil 99 über die Lagerung 54 ein stetiger Druckölstrom
in das Gehäuse G eingeleitet. Der Überdruck ist sehr gering. Über eine
Verbindungsleitung 55 und die Lagerung 56 des Wellenstumpfs 1 gelangt
das Drucköl in eine zentrale Längsbohrung 57 der Halbwelle 36. Die
Längsbohrung 57 mündet in einen ringförmigen Druckzylinder 58. Der
Druckzylinder 58 besteht aus den beiden Halbschalen 59 und 60, die
schachtelförmig ineinandergefügt sind und sowohl gegeneinander als
auch mit ihren Naben gegenüber dem Wellenstumpf 1 abgedichtet sind.
Dabei kann die gegenseitige Abdichtung aus einem engen Spalt bestehen.
Am Spalt entstehende Leckverluste werden in geeigneter Weise
abgeführt. Es kann anstelle oder zusätzlich zur Spaltdichtung ein
Überdruckventil 61 am Druckzylinder 58 oder der Wellenbohrung 57
vorgesehen sein.
Die Halbschalen 59 und 60 sind sowohl gegeneinander als auch gegenüber
den zugehörigen Halbwellen 36 und 37 in axialer Richtung verschiebbar.
Im vorliegenden Falle bilden die beiden Halbwellen 36 und 37 den
einstückigen Wellenstumpf 1.
Aus der zweiten Halbwelle 37 mündet in den Druckzylinder 58 eine
zweite zentrale Längsbohrung 62, die ihren Ursprung an einem
Pumpenkolben 63 nimmt, dessen Abmessungen verhältnismäßig klein
sind. Der Pumpenkolben 63 ist in einer Verlängerung 64 des Gehäuses G
längsbeweglich gelagert und wird auf seiner inneren Stirnseite von einer
Druckfeder 65 belastet. Die Druckfeder 65 stützt sich mit ihrem zweiten
Ende auf einer Kugel 66 ab, die die Ansaugbohrung 67 mit der Leitung
100 verschließt. Kugel 66 und Druckfeder 65 bilden somit ein
Ansaugventil 68. Zusätzlich ist in der Förderleitung 69 ein weiteres
Rückschlagventil 70 vorgesehen, welches verhindert, daß der Pumpenkol
ben 63 aus dem Druckzylinder 58 über die Längsbohrung 62 Öl ansaugt.
Der Pumpenkolben 63 ist achsparallel zum Wellenstumpf 1 angeordnet.
Betätigt wird der Pumpenkolben 63 von einem kleinen Nocken 71, der
aus der rückseitigen Stirnwand des Radkörpers 5 des Ausgleichkegelrades
P hervortritt. Bei jeder Umdrehung des Ausgleichkegelrades P relativ
zum Gehäuse G fördert der Pumpenkolben 63 eine zusätzliche Menge
Drucköl in den Druckzylinder 58. Diese pro Zeiteinheit geförderte Menge
ist abhängig von der Drehzahl des Ausgleichkegelrades P und kann durch
die Anordnung mehrerer kleiner Nocken vergrößert werden. Die
zusätzliche Ölmenge bewirkt eine Ausdehnung des Druckzylinders 58 in
axialer Richtung, und die Größe dieser Bewegung ist nutzbar zur
Betätigung von Bremseinrichtungen zur Hemmung der Relativbewegung
der Ausgleichkegelräder P.
Analog dazu besteht die Möglichkeit, die Förderung eines pneumatischen
Druckmittels in den Druckzylinder vorzunehmen, sofern das die übrige
Funktion des Ausgleichgetriebes zuläßt. Als pneumatisches Druckmedium
kommen Luft oder ein Inertgas in Betracht. Bei Stillstand der
Ausgleichkegelräder P sorgen die Leckverluste für einen Wegfall der
Bremswirkung.
Die folgenden Fig. 15 bis 19 stellen die Anordnung und Anwendung
von Druckzylindern 58 unterschiedlicher Art in einem Ausgleichgetriebe
dar zur Erzeugung einer Bremswirkung zwecks Behinderung oder Sperrung
einer Relativbewegung der Ausgleichkegelräder P gegenüber dem
Gehäuse G und/oder einer beschleunigten Drehbewegung von einem der
beiden Achskegelräder 26 oder 27.
Die Fig. 15 sieht hülsenförmige Büchsen 72 und 73 zwischen den
Halbschalen 59 und 60 des Druckzylinders 58 und der inneren Stirnseite
des jeweiligen Ausgleichkegelrades P vor. Die Büchsen 72 und 73
umgeben die jeweiligen Halbwellen 36 und 37 konzentrisch und sind mit
Spiel darauf in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Axial
verschiebbar aber drehfest sind gleichfalls die Ausgleichkegelräder P auf
dem Wellenstumpf 1 geführt. Auf den rückseitigen Stirnseiten der
Ausgleichkegelräder P sind wiederum ringförmige Ausnehmungen 44 von
trapezförmigem Querschnitt vorgesehen. In jeder der Ausnehmungen 44
greift eine konisch geformte Bremsscheibe 45 ein, die sich ihrerseits
über eine Tellerfeder 46 am Gehäuse G abstützt. Anstelle der konisch
geformten Bremsscheibe 45 kann auch ein kegelstumpfförmiger
Bremskörper 34 (Fig. 10) vorgesehen sein, der dann in eine dement
sprechende kegelförmige Ausnehmung 33 hineinragt. Die hülsenförmigen
Büchsen 72 und 73 sind aus Stahl oder Bronze oder einem anderen
geeigneten Werkstoff.
Jede Ausdehnung des Druckzylinders 58 wird, von der entsprechenden
Axialbewegung der Halbschalen 59 und 60 ausgehend, über die Büchsen
72 und 73 auf die Ausgleichkegelräder P übertragen. Diese laufen unter
Vergrößerung des Zahnflankenspiels an den konischen Bremsscheiben 45
an, wodurch die Relativbewegung der Ausgleichkegelräder P gehemmt
wird. Der Schlupf des Ausgleichgetriebes wird vermindert oder kommt
zum Stillstand; das Abbremsen erfolgt sanft und ruckfrei.
Die Fig. 16 zeigt eine insbesondere pneumatisch wirkende Ausführungs
form eines Druckzylinders 75.
Der hohlzylinderförmige Druckzylinder ist
in den Freiraum 76 zwischen den jeweils vorderen Stirnseiten der
Ausgleichkegelräder P und der Achskegelräder 26 und 27 eingefügt und
konzentrisch auf dem Wellenstumpf 1 lose verschiebbar geführt. In einer
weitergehenden Ausgestaltung ist der Druckzylinder als prismatischer
Blähkörper ausgebildet. Die Beaufschlagung 97 des Druckzylinders 75
mit dem pneumatischen Druckmittel Vakuum oder Luftdruck erfolgt
beispielsweise über die Welle 98 des Achskegelrades 26 in ähnlicher
Weise wie im Zusammenhang mit der Fig. 14 beschrieben. Im Falle des
Vakuums muß das Vakuum natürlich außen wirksam sein. Der Druckzy
linder 75 kann vier einander gegenüberliegende Reibflächen 77, 78, 79
und 80 haben, die bei einer Blähung des Druckzylinders 75 auf den
inneren Stirnflächen der Kegelräder P, 26 und 27 anlaufen und deren
Relativbewegung sanft und ruckfrei abbremsen.
In der Ausgestaltung nach der Fig. 17 ist jedes Ausgleichkegelrad P mit
einem topfförmigen Bremsgehäuse 81 versehen, das mit der inneren
Stirnseite des Ausgleichkegelrades P fest verbunden ist. Jedes Bremsge
häuse 81 ist stirnseitig mit einem öffenbaren Deckel 82 verschlossen.
Innerhalb des vom Bremsgehäuse 81 und dem durchgehenden Wellen
stumpf 1 gebildeten zylindrischen Ringraumes 83 ist wenigstens ein als
zweiteiliges Bremselement ausgestaltetes Fluidkissen 84 angeordnet, das
ebenfalls vier Reibflächen 77 bis 80 aufweist. Insbesondere die äußere 77
und die innere Reibfläche 78 laufen bei einer Blähung des Fluidkissens
84 an der zylindrischen Innenwand des Bremsgehäuses 81 und an der
zylindrischen Außenwand des Wellenstumpfes 1 an. Dadurch wird die
Relativbewegung der Ausgleichkegelräder P sanft und ruckfrei gehemmt.
Zwischen den beiden Deckeln 82 befindet sich ein axialer Spalt 85; die
Fluidkissen selbst sind von Halbschalen 86 und 87 umgeben; die
Beaufschlagung der Fluidkissen 84 erfolgt in einer Weie analog zu der
in Fig. 14 geschilderten. Die Fluidkissen 84 sind vorzugsweise für die
Anwendung von pneumatischen Druckmitteln, Vakuum oder Überdruck
vorgesehen.
Die Fig. 18 sieht schließlich die Ausgestaltung eines verlängerten
Druckzylinders 88 vor, der aus den beiden ineinandergeschobenen Hülsen
89 und 90 gebildet wird. Die Hülsen 88 und 89 sind gegeneinander und
auf dem Wellenstumpf 1 axial verschiebbar. Jede von ihnen weist an
ihrem geschlossenen Ende ringförmige Reibflächen 91 auf, die dazu
vorgesehen sind, gegen die inneren Stirnflächen der Ausgleichkegelräder
P gepreßt zu werden, um deren Relativbewegung zu hemmen.
Die Fig. 19 zeigt eine der Fig. 18 analoge Ausgestaltung eines
prismatischen Druckzylinders 92.
Der Druckzylinder 92 besteht aus den
ineinanderpassenden Halbschalen 93 und 94, die jeweils an beiden
Stirnseiten Aussparungen 95 für den Wellenstumpf 1 aufweisen. Jede der
geschlossenen Deckelseiten der Halbschalen 93 und 94 ist mit einer
kreisförmigen Bremsfläche 96 versehen, die dazu dient, an den
entsprechenden Stirnseiten der Achskegelräder 26 bzw. 28 angepreßt zu
werden. Der Druckzylinder 92 ist vorgesehen für die Beaufschlagung mit
einem flüssigen oder gasförmigen Druckmedium, also hydraulisch oder
pneumatisch.
Das Ausgleichgetriebe der Fig. 20, die einen Längsschnitt durch ein
Ausgleichgetriebe darstellt, besteht aus einem drehbar gelagerten, im
wesentlichen geschlossenen Gehäuse 1′, das über ein Tellerrad 2′
antreibbar ist und sich dabei um die Achse 3′ dreht. Normal zur Achse 3′
ist eine Welle 4′ vorgesehen, die in dem Gehäuse 1′ drehfest gelagert ist.
In der Nähe der beiden Enden ist auf der Welle 4′ je ein Ausgleichkegel
rad 5′ und 6′ drehbar gelagert. In Umkehr dieser Anordnung kann die
Welle 4′ in dem Gehäuse 1′ drehbar und auf ihr die beiden Ausgleichke
gelräder 5′ und 6′ drehfest gelagert sein. Wegen der entgegengesetzten
Drehrichtungen der Räder 5′ und 6′ muß dann jedoch die Welle 4′ geteilt
sein.
Jedes der Ausgleichkegelräder 5′ und 6′ weist eine Kegelradverzahnung
7′ auf und steht darüber mit jeweils einem kegelradverzahnten
Achswellenkegelrad 8′ bzw. 9′, die an den in das Gehäuse 1′ hineinragen
den Enden von je einer Achswelle 10′ und 11′ vorgesehen sind, in
Eingriff. Die Achswellen 10′ und 11′ sind ebenfalls in dem Gehäuse 1′
drehbar gelagert. Innerhalb des von den Achswellenkegelrädern 8′ und 9′
und den Ausgleichkegelrädern 5 und 6 umschriebenen Raumes 12′ ist die
Ausgleichbremse angeordnet.
Diese Ausgleichbremse besteht im wesentlichen aus je einer Hülse 13′
und 14′, die sich koaxial zur Drehachse 15′ der beiden Ausgleichkegel
räder 5′ und 6′ erstreckt und jeweils mit der kleinen Stirnseite 16′ dieser
beiden Ausgleichkegelräder 5′ und 6′ drehfest und dauerhaft, beispiels
weise durch eine Schweißung 17′ oder Hartlot verbunden ist. Die beiden
Hülsen 13′ und 14′ enden mit einem axialen Abstand 18′ voneinander und
weisen an ihren äußeren Rändern jeweils eine Kegelradverzahnung 19′
auf. Über diese Verzahnung 19′ stehen sie mit kegelradverzahnten
Zwischenkegelrädern 20′ und 21′ in Eingriff, deren jeweilige Drehachse
22′ in der Darstellung der Fig. 20 mit der Drehachse 3′ zusammenfällt,
tatsächlich aber zur Drehachse 15′ normal ist.
Auf dem Umfang der Welle 4′ sind wenigstens ein vorzugsweise aber
mehr Zwischenkegelräder 20′ bzw. 21′ vorgesehen. Jedes der Zwischen
kegelräder 20′ und 21′ weist außerdem einen Radkörper 23′ bzw. 24′ auf.
Diese Radkörper 23′ und 24′ haben eine im wesentlichen zylindrische
Gestalt, die jeweils in einem stirnseitigen Zapfen 25′ bzw. 26′ enden
kann. Wie aus der Fig. 20 erkennbar, erstreckt sich der Radkörper 23′
von der kleinen Stirnseite 16′ des Zwischenkegelrades 20′ aus in
Richtung auf die Welle 4′, während sich der Radkörper 24′ von der
großen Stirnseite des Zwischenkegelrades 21′ aus zum Achswellenkegel
rad 9′ hin erstreckt. Beide Radkörper 23′ und 24′ sind mit ihren
zugehörigen Zwischenkegelrädern 20′ und 21′ jeweils einstückig
ausgebildet und fest damit verbunden. In beiden Fällen handelt es sich
jeweils um voneinander unterschiedliche Ausgestaltungen.
Jede Drehung der beiden Ausgleichkegelräder 5′ und 6′ relativ
zueinander wird über die zugehörigen Hülsen 13′ und 14′ jeweils
unmittelbar auf die Zwischenkegelräder 20′ bzw. 21′ übertragen und
veranlaßt sie zu einer Folgedrehung um ihre Drehachse 22′. Da die
Zwischenkegelräder 20′ und 21′ im wesentlichen fliegend gelagert sind,
wird das Auftreten von Reibung zwischen den Zwischenkegelrädern 20′
und 21′ bei ihrer Drehung bewußt in Kauf genommen, da mit dieser
Reibung bereits eine Bremswirkung erzielt wird. Mit den stirnseitigen
Zapfen 25′ und 26′, die im Falle des Zwischenkegelrades 20′ in eine
nutenförmige Ausnehmung 27′ der Welle 4′ und im Falle des Zwischen
kegelrades 21′ in eine zylindrische Vertiefung 28′ des Achswellenkegel
rades 9′ eingreifen, kann eine Führungsverbesserung erreicht werden.
Zwingend notwendig sind diese Zapfen jedoch nicht. Sie können auch
vollständig entfallen.
Während sich das Zwischenkegelrad 21′ durch seine in der Fig. 20
erkennbare Anordnung axial auf dem Achswellenkegelrad 9′ abgestützt
und auf diese Weise wirksam daran gehindert wird, aus dem Eingriff mit
der Verzahnung 19′ herauszuwandern, bedarf es dazu im Falle des
Zwischenkegelrades 20′ einer Büchse 29′, die das Zwischenkegelrad
20′ außen auf seiner großen Stirnseite umgibt. Die Büchse 29′ selbst ist
fliegend angeordnet und erstreckt sich über einen wesentlichen Abschnitt
des Abstands zwischen den kleinen Stirnseiten 16′ der Ausgleichkegel
räder 5′ und 6′. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die axiale Lage
der Büchse 29′ beidseitig durch Wellenringe 30′ bestimmt, die jeweils in
die Hülsen 13′ und 14′ eingelassen sind. Bei ausreichenden Platzverhält
nissen bedarf es allerdings der axialen Festlegung der Büchse 29′ durch
die Ringe 30′ nicht; sie kann sich dann von einer kleinen Stirnseite 16′
der Ausgleichkegelräder 5′ und 6′ zur anderen kleinen Stirnseite 16′
erstrecken.
Als Bremselement weist jedes der Zwischenkegelräder 20′ und 21′ eine
Mehrzahl von Flügeln 32′ bzw. 34′ auf, die sich jeweils in gleichen
Umfangsabständen von den jeweiligen Radkörpern 23′ und 24′ aus radial
erstrecken. Es sind jeweils zwischen zwei und sechs solcher Flügel 32′
jedem Radkörper 23′ bzw. 24′ zugeordnet und fest daran befestigt. Der
von der Welle 4′ innen und von den beiden Hülsen 13′ und 14′ außen
umschlossene Ringraum 33′ ist beispielsweise mit einem Visco-Öl von
großer Zähigkeit ausgefüllt. Die Flügel 32′ tauchen darin ein und
hemmen die Drehbewegung des Zwischenkegelrades 5′. Dichtringe 31′,
die zwischen den Hülsen 13′ und 14′ und der Büchse 29′ angeordnet sind,
sorgen dafür, daß das Visco-Öl in dem Raum 33′ verbleibt. In der
beschriebenen Weise wirkt das Visco-Öl im Ringraum 33′ als Bremsme
dium.
In dem Raum 12′, der den Ringraum 33′ außerhalb umgibt, befindet sich
das übliche Schmieröl des Ausgleichgetriebes. In dieses Medium tauchen
die Flügel 34′ des Zwischenkegelrades 21′ ein. Aus Platzgründen können
die wirksamen Eintauchflächen der Flügel 34′ größer ausgeführt sein als
jene der Flügel 32′. In dem weniger zähen Getriebeöl können die Flügel
34′ somit im wesentlichen die gleiche Bremswirkung entfalten wie die
Flügel 32′ mit ihren jeweils kleineren Eintauchflächen.
Die Flügel 32′ und 34′ können aus Stahl oder Kunststoff sein, ebenso wie
die Radkörper 23′ und 24′. Ähnliches gilt für die Büchse 29′, die
außerdem noch aus Buntmetall bestehen kann. Aus der Fig. 21, die das
Mittelteil des Getriebes nach dem Schnitt II′-II′ nach Fig. 20 darstellt,
wird deutlich, daß es sich bei den Zwischenkegelrädern 20′ mit ihren
Radkörpern 23′ und Flügeln 32′ jeweils um eine gegenüber den
Zwischenkegelrädern 21′ mit ihren Radkörpern 24′ und Flügeln 34′
unterschiedliche Ausführungsform handelt. Es ist nicht vorgesehen, beide
Ausführungsformen gleichzeitig in ein und demselben Ausgleichgetriebe
anzuordnen, so wie das zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung
in den Fig. 1 und 2 erfolgt ist.
Eine dritte Ausführungsform von flügelartig ausgestalteten Bremsele
menten ist in der Fig. 22 gezeigt. Hier ist an dem von der kleinen
Stirnseite der Zwischenkegelräder 20′ ausgehenden Radkörper 23′ jeweils
ein Flügelpaar 36′ angeordnet, das in Richtung auf die Welle 4′ unter
einem Winkel 35′ zur Drehachse 22′ der Zwischenkegelräder 20′ geneigt
ist. Die Zwischenkegelräder 20′ werden, wie beschrieben, auf ihrer
äußeren großen Stirnseite jeweils von einer Büchse 29′ und auf der Welle
4′ mit einem in die Vertiefung 28′ eingreifenden Zapfen 25′ fliegend
abgestützt. Wie aus der unteren Hälfte der Fig. 22 erkennbar, ist der
Radkörper 23′ flach ausgestaltet. Das Flügelpaar 36′ ist vorzugsweise aus
Federstahl ausgeführt. Beide Flügel 36′ streichen mit ihren äußeren
Enden 37′ über die Welle 4′. Bei einer Umdrehung des Zwischenkegelra
des 20′ werden sie jeweils zweimal von der Welle 4′ ausgelenkt, da sieja
daran vorbeistreichen müssen.
Auf diese Weise wird die gewünschte Bremswirkung erreicht. Das
Flügelpaar 36′ kann auch aus hochelastischem Kunststoff bestehen; einer
besonderen Schmierung bedarf es nicht, ebensowenig einer besonderen
Geräuschdämmung.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 23, die einen Längsschnitt durch den
inneren Teil einer weiteren Variante darstellt, entlang der Linie IV′-IV′
nach Fig. 24, sind wiederum zwei Ausgleichkegelräder 5′ und 6′ mit
ihren kleinen Stirnseiten in axialem Abstand einander gegenüberliegend
auf einer im Gehäuse 1′ drehfesten Welle 4′ drehbar gelagert. Von der
kleinen Stirnseite 16′ des Ausgleichkegelrades 5′ aus erstreckt sich eine
konzentrische Hülse 13′ und von der kleinen Stirnseite 16′ des
Ausgleichkegelrades 6′ aus eine konzentrische Hülse 14′.
Auf ihren einander zuweisenden Rändern weisen die beiden Hülsen 13′
und 14′ jeweils eine Kegelradverzahnung 19′ auf. Darüber stehen sie mit
mehreren kegelradverzahnten Zwischenkegelrädern 20′ in Eingriff, die
jeweils um eine Drehachse 22′ drehbar sind. Die Zwischenkegelräder 20′
sind fliegend gelagert und stützen sich mit ihren großen Stirnseiten
außen jeweils auf einer zylinderförmigen Büchse 29′ ab, welche die
beiden Hülsen 13′ und 14′ mit radialem Spiel auf deren Außenumfang
umgibt. Von der kleinen Stirnseite 16′ her greifen die Zwischenkegelrä
der 20′ jeweils mit einem Zapfen 25′ in eine Ausnehmung 28′ der Welle
4′ ein. Es sind wenigstens zwei und höchstens sechs Zwischenkegelräder
20′ in gleichen gegenseitigen Umfangsabständen um die Welle 4′ herum
angeordnet. Die Radkörper 38′ der Zwischenkegelräder 20′ sind im
wesentlichen radial durchbohrt. Nach der Darstellung der Fig. 23
können die Bohrungen 39′ unter einem geringen Winkel 40′ zur
Drehachse 22′ geneigt verlaufen oder auch normal dazu angebracht sein,
wie das aus der Fig. 25 hervorgeht. In die Bohrungen 39′ greifen Zapfen
41′ von Fliehgewichten 42′ ein, die auf dem Umfang der Radkörper 38′
angeordnet sind und dabei die Radkörper 38′ auch noch seitlich der
Bohrungen 39′ umgreifen, wobei die Körper der Fliehgewichte 42′ im
wesentlichen schalenförmig ausgebildet sind. Aus Platzgründen weisen
die Fliehgewichte 42′ auf ihrer Oberseite eine Abschrägung 43′ auf, um
nicht bei der Drehung der Zwischenkegelräder 20′ von der Innenseite der
Hülsen 13′ und 14′ behindert zu werden. Die eventuelle Neigung der
Bohrungen 39′ hat den gleichen Zweck.
Auf ihrem Außenumfang 44′ stehen die Fliehgewichte 42′ mit ringför
migen Bremslamellen in Berührung, die den Ringraum 45′ zwischen der
Welle 4′ und den Hülsen 13′ und 14′ ausfüllen und ihr Widerlager jeweils
an den kleinen Stirnseiten 16′ der Ausgleichkegelräder 5′ und 6′ finden.
Die Bremslamellen sind in dem Ringraum 45′ drehfest und axial
verschiebbar geführt, wobei jeweils eine über die andere Bremslamelle
46′ mit wenigstens einem am Außenumfang vorspringenden Zapfen 47′ in
eine Längsnut 48′ der Hülsen 13′ und 14′ eingreift, während die jeweils
zu den Bremslamellen 46′ benachbarten Bremslamellen 49′ mit vom
Innenumfang vorspringenden Zapfen 50′ in eine Längsnut 51′ der Welle 4′
eingreifen (Fig. 24 linke Hälfte).
Insbesondere zwischen dem Außenumfang 44′ der Fliehgewichte 42′ und
der benachbarten Lamelle 46′ können Druck- oder Verschleißringe (nicht
gezeigt) angeordnet sein. In den Zwischenräumen zwischen in Umfangs
richtung benachbarten Zwischenkegelrädern 20′ können in axialer
Richtung wirksame Druckfedern (nicht gezeigt) angeordnet sein, die
ggfls. in Vertiefungen der einander gegenüberliegenden Druckringe
gelagert sind, so daß eine konstante Grundlast immer vorhanden ist.
Durch die zuvor beschriebene halbschalenförmige Ausgestaltung der
Körper der Fliehgewichte 42′ ist sichergestellt, daß sie stets mit einem
Teil des Außenumfangs 44′ mit einem Druckring oder einer Bremslamelle
46′ oder 49′ in Verbindung stehen. Dabei entsteht eine gleichmäßige
Reinigung, und ein ruckartiges Aufbauen der Bremskraft in den
Bremslamellen 46′ und 49′ wird verhindert. Die halbschalenförmige
Ausgestaltung leistet auch Gewähr dafür, daß die in den Bohrungen 39′
fliegend gelagerten Fliehgewichte 42′ nicht verkanten oder ungewollt
aus den Bohrungen 39′ austreten können.
Auch die Ausgestaltung nach der Fig. 25, die einen Schnitt entlang der
Linie VI′-VI′ der Fig. 24 darstellt, sieht Fliehgewichte 52′ vor, deren
Außenumfang 53′ im Gegensatz zum Außenumfang 44′ der Fliehgewichte
42′ in Richtung auf die Welle 4′ abgeschrägt ist. Die Fliehgewichte 52′
stehen mit Bremssegmenten 54′, 56′ in Verbindung, die den Ringraum 55′
zwischen benachbarten Zwischenkegelrädern 20′ ausfüllen. In einem
Umfangsbereich des Ringraumes 55′ zwischen zwei benachbarten
Zwischenkegelrädern 20′ sind jeweils zwei Bremssegmente 54′ und 56′
fliegend eingelagert. An ihren einander berührenden Rändern weisen die
beiden Umfangssegmente 54′ und 56′ jeweils einander entsprechende und
gegeneinander anliegende Abschrägungen 57′ auf (Fig. 24 rechte Hälfte
sowie Fig. 26). Diese Anordnung ist in Fig. 26, die eine Ansicht in
Richtung des Pfeils "A" nach Fig. 24 darstellt, gut zu erkennen.
Unter der Drehung der Zwischenkegelräder 20′ bewegen die Fliehge
wichte 52′ die Umfangssegmente 54′ und 56′ aufeinander zu. Dabei
entsteht eine Ausweichbewegung an den Abschrägungen 57′, die zur
Folge hat, daß die Bremssegmente 54′ und 56′ die in bereits beschrie
bener Anordnung vorhandenen Bremslamellen 46′ und 49′ zusammen
drücken. Anstelle der Bremslamellen können auch z. B. Verschiebestücke
verwendet werden, die drehfest aber verschiebbar auf der Welle 4′
angeordnet sind. Diese können dann mit ihren äußeren stirnseitigen
Flächen 58′ die Kegelräder 5′, 6′ durch Anlage bremsen. Die dabei
entstehende Reibung bewirkt die Bremsung.
Die Ausführungsform der Fig. 27 ist ähnlich der Ausführungsform der
Fig. 23. Auch hier sind Bremslamellen 46′, die mit Außenzapfen 47′ in
Längsnuten 48′ der Hülsen 13′ und 14′ eingreifen, abwechselnd neben
Bremslamellen 49′ angeordnet, die mit Innenzapfen 50′ in Längsnuten 51′
der Welle 4′ eingreifen. Somit sind die Bremslamellen 46′ in den Hülsen
13′ und 14′ drehfest und die Bremslamellen 49′ auf der Welle 4′ drehfest
angeordnet. Dabei sind die Bremslamellen 46′ und 49′ jeweils in Richtung
der Achse 15′ auf der Welle 4′ verschiebbar. Die gegenseitige
Annäherung der Lamellen 46′ und 49′ und damit die Erzeugung einer
Bremskraft, welche eine Relativdrehung der Ausgleichkegelräder 5′ und
6′ entgegenwirkt, wird durch ein Kraftorgan bewirkt, welches im
einfachsten Falle ein Gummiring 60′ sein kann, wie er in der Fig. 27
angegeben ist. Die Elastizität eines solchen Gummiringes 60′ reicht
bereits aus, zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen 61′
und 62′ der Lamellen 46′ bzw. 49′ eine Reibkraft und somit eine
Bremskraft zu erzeugen, die einer Relativdrehung der Ausgleichkegel
räder 5′ und 6′ entgegenwirkt. Voraussetzung für die Erzeugung einer
Reibwirkung zwischen den Lamellen 46′ und 49′ ist eine entsprechend
dichte Packung innerhalb des Ringraumes zwischen den Hülsen 13′, 14′
und der Welle 4′ mit geringem Spiel in Richtung der Achse 15′.
Anstelle eines elastischen Gummiringes 60′ kann auch eine Druckfeder
(nicht gezeigt) vorgesehen sein, die die Welle 4′ umfaßt und in Richtung
der Achse 15′ vorgespannt ist. Schließlich ist es möglich, anstelle der
vorgenannten Betätigungsmittel einen hydraulisch betätigbaren Ring
zylinder (nicht gezeigt) anzuordnen, der im Falle einer einsetzenden
Relativdrehung der Ausgleichkegelräder zumindest eine erhöhte
Beaufschlagung mit einem Druckmittel erfährt, wodurch die Reibflächen
61′ und 62′ der Lamellen 46′ und 49′ aufeinandergedrückt werden, so
daß eine der Relativdrehung der Ausgleichkegelräder 5′ und 6′ entgegen
gerichtete Bremswirkung entsteht. Ein möglicher Überfluß des Druck
mittels wird über ein Überströmventil (nicht gezeigt) abgeleitet. Im
einfachsten Fall kann der Ringzylinder als druckmittelbetätigbarer
Schlauchring 60′ ausgebildet sein. Er kann aber auch als insbesondere in
Richtung der Achse 15′ ausdehnbarer zweistückiger Körper ausgebildet
sein, der aus zwei gegeneinander verschiebbaren und abgedichteten
Büchsen besteht und von einem Fluid beaufschlagbar ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie
benen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Erfindung umfaßt vielmehr
jede denkbare und technisch sinnvolle Kombination der einzelnen
Elemente.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
A Aussparung zum Einrasten der Stifte
B Fliehgewichte
G Gehäuse, Teil vom Tellerrad
P Ausgleichkegelrad, Planetenrad
R Lagerrollen
St Stiftrolle
V Vertiefung, Ruhestellung der Lagerrollen
FG Schwenkhebel
GB Schwenkachse
Z Innenverzahnung
B Fliehgewichte
G Gehäuse, Teil vom Tellerrad
P Ausgleichkegelrad, Planetenrad
R Lagerrollen
St Stiftrolle
V Vertiefung, Ruhestellung der Lagerrollen
FG Schwenkhebel
GB Schwenkachse
Z Innenverzahnung
1 Wellenstumpf
2 Verzahnung
3 Kopfkreis
4 Fußkreis
5 Radkörper
6 Längsachse des Wellenstumpfes
7 Umfangsnut Rolle
8 Umfangsnut Gehäuse
9 Kurvenbahn
10 höchste Erhebung
11 zylindrische Ausnehmung
12 Spiel
13 Spaltraum
14 Schlitz
15 Fortsatz
16 zylindrische Bohrung
17 zylindrischer Fortsatz
18 radiales Spiel
19 Bohrung
20 unbenutzt
21 Ausnehmung
22 Kraftschluß
23 Spitze
24 Schwenkrichtung
25 Tellerrad
26 Achskegelrad
27 Achskegelrad
28 Drucklager
29 Kniehebelsystem
30 Kniehebelsystem
31 Kniegelenk
32 Massengewicht
33 kegelförmige Ausnehmung
34 kegelstumpfförmiger Bremskörper
35 Spannschlitz
36 Halbwelle
37 Halbwelle
38 Bremsscheibe
39 Führungsbolzen
40 Bremsscheibe
41 Doppelkniehebelsystem
42 mittleres Glied
43 Fliehgewicht
44 ringförmige Ausnehmung
45 konisch geformte Bremsscheibe
46 Tellerfeder
47 Mehrscheibenkupplung
48 äußere Glieder
49 zentraler Bremszylinder
50 Bremsklotz
51 stabförmiger Mitnehmer
52 Antriebskegelrad
53 Ölpumpe
54 Gehäuselager
55 Verbindungsleitung
56 Lagerung des Wellenstumpfs
57 zentrale Längsbohrung
58 Druckzylinder
59 Halbschale
60 Halbschale
61 Überdruckventil
62 zentrale Längsbohrung
63 kleiner Pumpenkolben
64 Gehäuseverlängerung
65 Druckfeder
66 Kugel
67 Ansaugbohrung
68 Ansaugventil
69 Förderleitung
70 Rückschlagventil
71 Nocken
72 hülsenförmige Büchse
73 hülsenförmige Büchse
74 vereinfachtes Kniehebelsystem
75 Druckzylinder
76 Freiraum
77 Reibfläche
78 Reibfläche
79 Reibfläche
80 Reibfläche
81 Bremsgehäuse
82 Deckel
83 zylindrischer Ringraum
84 Fluidkissen
85 axialer Spalt
86 Halbschale
87 Halbschale
88 verlängerter Druckzylinder
89 Hülse
90 Hülse
91 ringförmige Reibfläche
92 prismatischer Druckzylinder
93 Halbschale
94 Halbschale
95 Aussparung
96 kreisförmige Bremsfläche
97 Beaufschlagung
98 Welle
99 Rückschlagventil
100 Leitung
2 Verzahnung
3 Kopfkreis
4 Fußkreis
5 Radkörper
6 Längsachse des Wellenstumpfes
7 Umfangsnut Rolle
8 Umfangsnut Gehäuse
9 Kurvenbahn
10 höchste Erhebung
11 zylindrische Ausnehmung
12 Spiel
13 Spaltraum
14 Schlitz
15 Fortsatz
16 zylindrische Bohrung
17 zylindrischer Fortsatz
18 radiales Spiel
19 Bohrung
20 unbenutzt
21 Ausnehmung
22 Kraftschluß
23 Spitze
24 Schwenkrichtung
25 Tellerrad
26 Achskegelrad
27 Achskegelrad
28 Drucklager
29 Kniehebelsystem
30 Kniehebelsystem
31 Kniegelenk
32 Massengewicht
33 kegelförmige Ausnehmung
34 kegelstumpfförmiger Bremskörper
35 Spannschlitz
36 Halbwelle
37 Halbwelle
38 Bremsscheibe
39 Führungsbolzen
40 Bremsscheibe
41 Doppelkniehebelsystem
42 mittleres Glied
43 Fliehgewicht
44 ringförmige Ausnehmung
45 konisch geformte Bremsscheibe
46 Tellerfeder
47 Mehrscheibenkupplung
48 äußere Glieder
49 zentraler Bremszylinder
50 Bremsklotz
51 stabförmiger Mitnehmer
52 Antriebskegelrad
53 Ölpumpe
54 Gehäuselager
55 Verbindungsleitung
56 Lagerung des Wellenstumpfs
57 zentrale Längsbohrung
58 Druckzylinder
59 Halbschale
60 Halbschale
61 Überdruckventil
62 zentrale Längsbohrung
63 kleiner Pumpenkolben
64 Gehäuseverlängerung
65 Druckfeder
66 Kugel
67 Ansaugbohrung
68 Ansaugventil
69 Förderleitung
70 Rückschlagventil
71 Nocken
72 hülsenförmige Büchse
73 hülsenförmige Büchse
74 vereinfachtes Kniehebelsystem
75 Druckzylinder
76 Freiraum
77 Reibfläche
78 Reibfläche
79 Reibfläche
80 Reibfläche
81 Bremsgehäuse
82 Deckel
83 zylindrischer Ringraum
84 Fluidkissen
85 axialer Spalt
86 Halbschale
87 Halbschale
88 verlängerter Druckzylinder
89 Hülse
90 Hülse
91 ringförmige Reibfläche
92 prismatischer Druckzylinder
93 Halbschale
94 Halbschale
95 Aussparung
96 kreisförmige Bremsfläche
97 Beaufschlagung
98 Welle
99 Rückschlagventil
100 Leitung
1′ Gehäuse
2′ Tellerrad
3′ Achse
4′ Welle
5′ Ausgleichkegelrad
6′ Ausgleichkegelrad
7′ Kegelradverzahnung
8′ Achswellenkegelrad
9′ Achswellenkegelrad
10′ Achswelle
11′ Achswelle
12′ Raum
13′ Hülse
14′ Hülse
15′ Drehachse
16′ kleine Stirnseite
17′ Schweißung
18′ axialer Abstand
19′ Kegelradverzahnung
20′ Zwischenkegelrad
21′ Zwischenkegelrad
22′ Drehachse
23′ Radkörper
24′ Radkörper
25′ Zapfen
26′ Zapfen
27′ nutenförmige Ausnehmung
28′ zylindrische Vertiefung
29′ Büchse
30′ Wellenring
31′ Dichtring
32′ Flügel
33′ Ringraum
34′ Flügel
35′ Winkel
36′ Flügelpaar
37′ Flügelenden
38′ Radkörper
39′ Bohrung
40′ Winkel
41′ Zapfen
42′ Fliehgewicht
43′ Abschrägung
44′ Außenumfang
45′ Ringraum
46′ Bremslamelle
47′ Außenzapfen
48′ Längsnut
49′ Bremslamelle
50′ Innenzapfen
51′ Längsnut
52′ Fliehgewicht
53′ Außenumfang
54′ Bremssegment
55′ Ringraum
56′ Bremssegment
57′ unbenutzt
58′ äußeres Ende
59′ Fahrwerk
60′ Gummiring
61′ Stirnfläche
62′ Stirnfläche
63′ innerer Raum
2′ Tellerrad
3′ Achse
4′ Welle
5′ Ausgleichkegelrad
6′ Ausgleichkegelrad
7′ Kegelradverzahnung
8′ Achswellenkegelrad
9′ Achswellenkegelrad
10′ Achswelle
11′ Achswelle
12′ Raum
13′ Hülse
14′ Hülse
15′ Drehachse
16′ kleine Stirnseite
17′ Schweißung
18′ axialer Abstand
19′ Kegelradverzahnung
20′ Zwischenkegelrad
21′ Zwischenkegelrad
22′ Drehachse
23′ Radkörper
24′ Radkörper
25′ Zapfen
26′ Zapfen
27′ nutenförmige Ausnehmung
28′ zylindrische Vertiefung
29′ Büchse
30′ Wellenring
31′ Dichtring
32′ Flügel
33′ Ringraum
34′ Flügel
35′ Winkel
36′ Flügelpaar
37′ Flügelenden
38′ Radkörper
39′ Bohrung
40′ Winkel
41′ Zapfen
42′ Fliehgewicht
43′ Abschrägung
44′ Außenumfang
45′ Ringraum
46′ Bremslamelle
47′ Außenzapfen
48′ Längsnut
49′ Bremslamelle
50′ Innenzapfen
51′ Längsnut
52′ Fliehgewicht
53′ Außenumfang
54′ Bremssegment
55′ Ringraum
56′ Bremssegment
57′ unbenutzt
58′ äußeres Ende
59′ Fahrwerk
60′ Gummiring
61′ Stirnfläche
62′ Stirnfläche
63′ innerer Raum
Claims (62)
1. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe, insbesondere für Kraftfahr
zeuge, mit mindestens einem in einem drehbaren Gehäuse drehbar
gelagerten, verzahnten Ausgleichkegelrad, welches je mit zwei
gleichfalls im Gehäuse drehbar gelagerten Achswellenkegelrädern
kämmt, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (G)
Elemente zur bedarfsweisen Behinderung einer Drehbewegung
mindestens eines Ausgleichkegelrades (P) oder der Achswellenkegel
räder (26, 27) relativ zueinander vorgesehen sind.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente
zwischen jedem Ausgleichkegelrad (P) und dem drehbaren Gehäuse
(G) und/oder zwischen den Achswellenkegelrädern (26, 27) und den
Ausgleichkegelrädern (P) angeordnet sind.
3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Elemente fliehkraftbetätigt sind.
4. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Elemente druck- oder vakuumbetätigt sind.
5. Getriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente als Bremssegmente (B) ausgebildet
sind.
6. Getriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente als Rollen (R) oder Sperrstifte
ausgebildet sind.
7. Getriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elemente als in eine Drehrichtung sperrende
Sperrhebel (FG) ausgebildet sind.
8. Getriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens zwei Ausgleichkegelräder (P)
vorgesehen sind, denen jeweils Elemente zur bedarfsweisen
Behinderung der Drehbewegung zugeordnet sind, die eine Drehbe
wegung der Ausgleichkegelräder (P) in jeweils entgegengesetzter
Drehrichtung behindern, jeweils die andere Drehrichtung aber
freilassen.
9. Getriebe mindestens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Bremssegmente (B) den Radkörper (5) mindestens eines
Ausgleichkegelrades (P) umfassen, wobei jedes Bremssegment (B)
mittels Führungsstücken (15) radial verschiebbar am Radkörper (5)
geführt ist, während zugeordnete Bremsflächen (11), als Bremstrom
mel ausgebildet, fest mit dem Gehäuse (G) verbunden sind.
10. Getriebe mindestens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
alle Bremssegmente (B) von einer radial einwärts wirkenden
Ringfeder (F) umgeben sind und in Umfangsrichtung eine Aufnah
menut (7) für die Ringfeder (F) aufweisen.
11. Getriebe mindestens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Sperrstift (St) radial beweglich an mindestens einem
Radkörper (5) eines Ausgleichkegelrades (P) geführt ist, wobei der
Radkörper (5) von einer relativ zum Gehäuse (G) fest angeordneten
Ringfläche (9) mit mindestens einer Ausnehmung (V) für den
Sperrstift (St) umgeben ist und wobei elastische Mittel (F)
vorgesehen sind, die bei Entlastung den Sperrstift (St) in seine
Ausgangslage zurückholen.
12. Getriebe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß am Radkörper (5) mindestens eines Ausgleich
kegelrades (P) sowohl Sperrstifte (St) als auch Bremssegmente (B)
vorgesehen sind.
13. Getriebe mindestens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Radkörper (5) mindestens eines Ausgleichkegelrades (P)
drehfest mit einer Sperre verbunden ist, welche eine gleichförmige
Drehbewegung zuläßt, aber bei Beschleunigungen der Drehbewegung
des Ausgleichkegelrades (P) dieses gegen das Gehäuse (G) sperrt.
14. Getriebe mindestens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Ausgleichkegelräder (P) mit einer Sperre mit jeweils entgegen
gesetzter Sperrichtung vorgesehen sind.
15. Getriebe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sperre als Rolle (R) oder Kugel ausgebildet ist, die bei gleichför
miger Drehbewegung auf oder in dem Radkörper (5) des Ausgleich
kegelrades (P) ruht und bei einer Beschleunigung der Drehbewegung
zwischen den Radkörper (5) und das Gehäuse (G) tritt.
16. Getriebe mindestens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sperre in beide Drehrichtungen sperrt.
17. Getriebe mindestens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß am Radkörper (5) mindestens eines Ausgleichkegelrades (P)
mindestens ein Schwenkhebel (FG) mit einer parallel zur Drehachse
(6) des Ausgleichkegelrades (P) verlaufenden Schwenkachse (GB)
vorgesehen ist, der gegen ein rückstellendes elastisches Element bei
vorgegebener Drehbeschleunigung des Ausgleichkegelrades (P) radial
nach außen geschwenkt und mit einem Mitnahmeteil (23) in
Innenverzahnung (Z) des Gehäuses (G) eingreift.
18. Getriebe mindestens nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Hebel (FG) zur Sperrung in jeweils entgegengesetzter Drehrich
tung vorgesehen sind.
19. Getriebe mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Ausgleich- und/oder Achswellenkegelrädern eine
ausdehnbare Krafteinrichtung (30) vorgesehen ist mit mindestens
einem verschiebbaren Träger mit stirnseitiger Bremsfläche (B), die
durch entsprechende Verschiebung des Trägers gegen eine zugeord
nete Bremsfläche der Ausgleichkegelräder (P) und/oder Achswellen
kegelräder (26, 27) gepreßt werden kann.
20. Getriebe mindestens nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
zur radialen Verschiebung des oder der Träger ein durch Druck
differenz in seinem Rauminhalt veränderbarer Körper (58, 75) vorge
sehen ist, der mit den Trägern verbunden oder verbindbar ist.
21. Getriebe mindestens nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
der veränderbare Körper (75) in Ruhelage einen inneren Gasdruck
aufweist, der dem Außendruck entspricht, und daß das Kapselgehäuse
des Ausgleichgetriebes einen Vakuumanschluß (97) aufweist.
22. Getriebe mindestens nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausgleich- oder Achskegelräder ein Führungsgehäuse (81) nach
Art eines Bremszylinders aufweisen, dessen Bremskolben (84)
Bremsbacken (86, 87) tragen, wobei jeder Bremszylinder (84) an der
Achse (1, 98) für die Ausgleich- bzw. Achskegelräder angeordnet und
über durch diese Achsen hindurchgeführte Druckleitungen (97) mit
Druckmedium versorgt wird.
23. Selbstsperrendes Ausgleich- und Verteilergetriebe nach dem
Gattungsbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
sich gegenüberliegend angeordnete Ausgleichkegelräder (5′, 6′) auf
ihrer in das Innere des angetriebenen Gehäuses (1′) zeigenden
Stirnseite (16′) je eine koaxiale Hülse (13′, 14′) aufweisen, deren sich
gegenüberliegende freie Ränder mit einer Kegelradverzahnung (19′)
versehen sind, die mit wenigstens einem drehbaren, verzahnten
Zwischenkegelrad (20′, 21′) in Eingriff stehen, dessen Drehachse (22′)
zur Drehachse (15′) der Ausgleichkegelräder (5′, 6′) im wesentlichen
normal verläuft, und das mit Mitteln zur drehzahlabhängigen
Abbremsung des Zwischenkegelrades (20′, 21′) und/oder der Aus
gleichskegelräder (5′, 6′) bzw. der mit jedem Ausgleichkegelrad
(5′, 6′) verbundenen Hülse (13′, 14′) zusammenwirkt.
24. Getriebe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
die Kegelradverzahnungen der Stirnseiten (16′) der koaxialen Hülsen
(13′, 14′) einen solchen axialen Abstand (18′) voneinander haben und
einen solchen Durchmesser aufweisen, daß mit den gemeinsamen
drehbaren Zwischenkegelrädern (20′, 21′) ein Übersetzungsverhältnis
von mindestens 1 : 8 gebildet werden kann.
25. Getriebe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß beide
Ausgleichkegelräder (5′, 6′) in axialem Abstand voneinander auf
einer gemeinsamen Welle (4′) drehbar oder drehfest gelagert sind,
die in dem Gehäuse (1′) drehfest bzw. drehbar angeordnet ist.
26. Getriebe nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeich
net, daß eine Mehrzahl von Zwischenkegelrädern (20′, 21′) vorgesehen
ist, die in im wesentlichen gleich großen Umfangsabständen in bezug
auf die Drehachse (15′) des bzw. der Ausgleichkegelräder (5′, 6′)
angeordnet sind.
27. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eines der Zwischenkegelräder (20′, 21′) einen im wesent
lichen zylindrischen Radkörper (23′, 24′, 38′) aufweist, der sich von der
kleinen Stirnseite des Zwischenkegelrades (20′, 21′) aus erstreckt und
auf der Welle (4′) abstützt.
28. Getriebe nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das
Zwischenkegelrad (20′, 21′) mit einem von der freien Stirnseite des
zylindrischen Radkörpers (23′, 38′) ausgehenden Zapfen (25′) in eine
Ausnehmung (27′, 28′) der Welle (4′) eingreift.
29. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 23 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Hülse (13′, 14′) des Ausgleich
kegelrades (5′, 6′) koaxiale zylindrische Büchse (29′) vorgesehen ist,
die die große Stirnseite des bzw. der Zwischenkegelräder (20′, 21′)
zumindest teilweise umgibt.
30. Getriebe nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
zylindrische Büchse (29′) über einen wesentlichen Abschnitt des
axialen Abstandes zwischen den in das Innere des Gehäuses (1′)
zeigenden Stirnseiten (16′) der Ausgleichkegelräder (5′, 6′) erstreckt.
31. Getriebe nach den Ansprüchen 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet,
daß die zylindrische Büchse (29′) zumindest die große Stirnseite des
Zwischenkegelrades (20′) bzw. der Zwischenkegelräder (20′, 21′) mit
radialem Spiel umgibt.
32. Getriebe nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeich
net, daß die Büchse (29′) fliegend angeordnet ist.
33. Getriebe nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
eines der Zwischenkegelräder (21′) einen im wesentlichen zylin
drischen Radkörper (24′) aufweist, der sich von seiner großen
Stirnseite aus erstreckt und mit seinem freien Ende auf der in das
Innere des Gehäuses (1′) zeigenden Stirnseite von einem der Achs
wellenkegelräder (8′, 9′) abstützt.
34. Getriebe nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das
Zwischenkegelrad (21′) mit einem von dem freien Ende des zylindri
schen Radkörpers (24′) ausgehenden Zapfen (26′) in eine Ausnehmung
(28′) der in das Innere des Gehäuses (1′) zeigenden Stirnseite des
Achswellenkegelrades (8′, 9′) eingreift.
35. Getriebe nach einem der Ansprüche 23 bis 34, dadurch gekennzeich
net, daß der Radkörper (23′, 24′) mit wenigstens einem, sich im
wesentlichen in radialer Richtung von der Drehachse (22′) des
Zwischenkegelrades (20′, 21′) aus erstreckenden Flügel (32′, 34)
versehen ist.
36. Getriebe nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehr
zahl von Flügeln (32′, 34′) in im wesentlichen gleichen Umfangsab
ständen zueinander auf dem Radkörper (23′, 24′) angeordnet ist.
37. Getriebe nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel
(32′, 34′) in eine Flüssigkeit eintauchen.
38. Getriebe nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssig
keit ein sogen. "Visco-Öl" ist.
39. Getriebe nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssig
keit das Getriebeöl des Ausgleichgetriebes ist, wobei hierzu der
innere Raum (63′) des Ausgleichgetriebes vollständig mit Öl gefüllt
ist.
40. Getriebe nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel
(32′, 34′) normal zu ihrer Erstreckungsrichtung elastisch biegbar sind.
41. Getriebe nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel
(36′) unter elastischer Durchbiegung mit ihren äußeren Enden (37′)
über die Welle (4′) streichbar angeordnet sind.
42. Getriebe nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß der
zylindrische Radkörper (38′) wenigstens eine im wesentlichen normal
zur Drehachse (22′) des Zwischenkegelrades (20′, 21′) verlaufende
radiale Bohrung (39′) aufweist, worin ein Fliehgewicht (42′) geführt
ist.
43. Getriebe nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung
(39′) zur freien Stirnseite des Radkörpers (38′) hin geneigt ist.
44. Getriebe nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehr
zahl von Bohrungen (39′) mit jeweils einem Fliehgewicht (42′)
versehen ist.
45. Getriebe nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Flieh
gewichte (42′) mit einer Mehrzahl von Bremslamellen (46′, 49)
zusammenwirken, die in dem zylindrischen Raum (45′) zwischen der
Welle (4′) und der Hülse (13′, 14′) axial verschiebbar und drehfest
angeordnet sind.
46. Getriebe nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine
Lamelle (49′) mit einem Fortsatz (50′) ihrer Innenbohrung in eine
längsverlaufende Außennut (51′) der Welle (4′) und die jeweils
benachbarte Lamelle (46′) mit einem Fortsatz (47′) ihres Außenum
fanges in eine Längsnut (48′) der Hülse (13′, 14′) eingreift.
47. Getriebe nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Fliehgewichten (42′) und den Bremslamellen (46′, 49′) ein Druck-
oder Verschleißring axial beweglich angeordnet ist.
48. Getriebe nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb
der Umfangszwischenräume zwischen benachbarten Zwischenkegel
rädern (20′, 21′) bzw. deren Radkörpern (38′) in axialer Richtung und
mit einer geringen Federkraft vorgespannte Druckfedern angeordnet
sind, die sich auf den einander gegenüberliegenden Druckringen
abstützen.
49. Getriebe nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck
federn in Vertiefungen von mindestens einem der Druckringe geführt
sind.
50. Getriebe nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
kreisbogensektorförmigen Ringraum (45′) zwischen der Welle (4′),
den Hülsen (13′, 14′) und benachbarten Radkörpern (38′) von
Zwischenkegelrädern (20′, 21′) in zumindest Umfangsrichtung wirksame
Bremssegmente (54′, 56′) angeordnet sind.
51. Getriebe nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems
segmente (54′, 56′) im wesentlichen in Umfangsrichtung weisende
Schrägflächen (57′) aufweisen.
52. Getriebe nach einem der Ansprüche 50 oder 51, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bremssegmente (54′, 56′) im wesentlichen in axialer
Richtung wirkende und sich in Umfangsrichtung erstreckende Schräg
flächen (57′) aufweisen.
53. Getriebe nach mindestens dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ausgleichkegelrad
(5′, 6′) auf einer Welle (4′) mit der Achse (15′) drehbar gelagert ist
und auf seiner in das Innere des angetriebenen Gehäuses (1′)
zeigenden Stirnseite eine koaxiale Hülse (13′, 14′) aufweist, in der
koaxial zur Achse (15′) mehrere Bremsscheiben (46′) angeordnet und
drehfest aber axial verschiebbar mit der Hülse (13′, 14′) verbunden
sind, zwischen denen sich weitere Bremsscheiben (49′) befinden, die
koaxial zur Achse (15′) und drehfest aber axial verschiebbar auf
dieser angeordnet sind, und daß eine Betätigungseinrichtung (60′)
mindestens zur Verschiebung der Bremsscheiben (46′, 49′) gegenein
ander vorgesehen ist.
54. Einrichtung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
Ausgleichräder (5′, 6′) in sich gegenüberliegender Anordnung mit je
einer Hülse (13′, 14′) mit Bremsscheiben (46′, 49′) vorgesehen sind.
55. Einrichtung nach einem der Ansprüche 53 und 54, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Betätigungseinrichtung ein elastisches Element
(60′) vorgesehen ist.
56. Einrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß als
elastisches Element ein Ring (60′) aus elastischem Werkstoff vorge
sehen ist, der koaxial zur Achse (15′) angeordnet ist und gegen die
Bremsscheiben (46′, 59′) mit einer permanent und axial wirkenden
Kraft drückt.
57. Einrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß als
Betätigungseinrichtung ein koaxial zur Achse (15′) angeordneter
ringförmiger und mindestens in axialer Richtung volumenveränder
licher Hohlkörper (60′) vorgesehen ist, der aufgrund einer Volumen
vergrößerung gegen die Bremsscheiben (46′, 49′) drückt.
58. Einrichtung nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß der
volumenveränderliche Hohlkörper (60′) mit einem Fluid gefüllt ist.
59. Einrichtung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hohlkörper (60′) mit einer Leitung mindestens zur Zuführung von
Fluid verbunden ist, wobei die Leitung mit einer Pumpe verbunden
ist, deren Fördervolumen und Förderdruck mindestens auch von der
Drehzahl der Ausgleichräder (5′, 6′) abhängt.
60. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 57 bis 59, dadurch
gekennzeichnet, daß der volumenveränderliche Hohlkörper (60′)
einstückig mit elastischer Wandung oder zweistückig als gegenein
ander abgedichtete und gegeneinander verschiebliche Buchsen
ausgebildet ist.
61. Einrichtung nach einem der Ansprüche 54 bis 60, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (60′) zwischen den sich
gegenüberliegenden Hülsen (13′, 14′) der beiden sich gegenüberlie
genden Ausgleichkegelräder (5′, 6′) angeordnet ist.
62. Einrichtung nach einem der Ansprüche 53 bis 61, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Betätigungseinrichtung so in einem evakuierbaren
Gehäuse (1′) gekapselt und angeordnet ist, daß eine Evakuierung des
Gehäuses (1′) eine Ausdehnung der Betätigungseinrichtung (60′) und
eine entsprechende Verschiebewirkung auf die Bremsscheiben
(46′, 49′) durch die Betätigungseinrichtung (60′) ausübt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883824060 DE3824060A1 (de) | 1987-10-27 | 1988-07-15 | Selbstsperrendes ausgleich- und verteilergetriebe als gleichzeitiges antiblockiersystem fuer alle angetriebenen raeder |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8714251U DE8714251U1 (de) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | Selbstsperrendes Ausgleich- und Verteilergetriebe als gleichzeitiges Antriebblockiersystem für alle angetriebenen Räder |
DE19883824060 DE3824060A1 (de) | 1987-10-27 | 1988-07-15 | Selbstsperrendes ausgleich- und verteilergetriebe als gleichzeitiges antiblockiersystem fuer alle angetriebenen raeder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3824060A1 true DE3824060A1 (de) | 1989-05-11 |
Family
ID=25870137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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