DE3911381A1 - Device for the optional individual engagement of the wheels of a driving axle of a motor vehicle - Google Patents

Device for the optional individual engagement of the wheels of a driving axle of a motor vehicle

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Abstract

In a device for the optional individual engagement of the wheels (2) of a driving axle of a motor vehicle with at least two driving axles, that end of the wheel drive shaft (1) carrying the wheel (2) is in each case connected to the said device by way of a separatable clutch (4, 5, 7). The separatable clutch (4, 5, 7) is loaded by a spring (6) and can be actuated by means of a pin (9) displaceably supported in the shaft end (3). In order to reduce the technical cost and to obtain a space-saving design, the wheel drive shaft (1) on one side and the shaft end (3) on the other have end claws (4, 5) facing one another, between which a clutch plate (7) is displaceable in an axial direction. The clutch plate (7) has peripheral recesses (8) corresponding to the claws (4, 5) and is loaded by the spring (6) in the engagement direction. The pin (9) acts on the clutch plate (7) and is supported on an eccentric (10), the eccentric shaft (11) of which is supported transversely to the pin axis in a cap nut screwed on to the shaft end (3). The eccentric shaft (11) can be rotated by means of a hand clamp (13) capable of swivelling about the cap nut (12). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum wahlweisen Einzelzuschalten der Räder einer Triebachse eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens zwei Triebachsen, wobei jeweils das das Rad tragende Ende der Radantriebswelle mit dieser über eine federbelastete, mittels eines im Wellenende verschiebbar gelagerten Stiftes betätigbare Trennkupplung verbindbar ist.The invention relates to an optional device Individual switching of the wheels of a drive axle of a motor vehicle with at least two drive axles, each of which is the wheel load-bearing end of the wheel drive shaft with this over a spring-loaded, displaceable in the shaft end stored pin actuatable disconnect clutch is connectable.

Es wird also die Radantriebswelle dauernd angetrieben, und es liegt an den jeweiligen Fahrverhältnissen, ob durch Zu- oder Abschalten der Räder der betreffenden Achse mit Allradantrieb oder nur mit einer Triebachse gefahren wird. Bei einer aus der Praxis bekannten Ausbildung weist die Radantriebswelle eine Umfangsverzahnung auf und ist mit dem das betreffende Rad tragenden Ende mittels eines entsprechend innenverzahnten muffenförmigen Elementes kuppelbar, das mit Hilfe des im Wellenende gelagerten Stiftes gegen Federkraft verschoben werden kann. Der Stift weist einen Queransatz auf, der in eine schraubenförmige Kulisse eingreift, so daß der Stift und damit auch das muffenartige Element durch Drehung der Kulisse die erforderliche Axialbewegung ausführt. Die verhältnismäßig feine Umfangs- bzw. Innenverzahnung der miteinander zu kuppelnden Teile muß zur Vermeidung zu starker Flächenpressungen in Achsrichtung vergleichsweise breit bemessen werden, was aber dann auch einen verhältnismäßig großen Kupplungsweg voraussetzt, d.h., daß durch diesen Kupplungsweg die Länge der ganzen Vorrichtung in Achsrichtung vergrößert wird und daher das die schraubenförmige Kulisse od.dgl. aufweisende, topfförmige Konstruktionsglied über die Kontur der Radfelge vorsteht, so daß sich gegebenenfalls Schwierigkeiten bei der Einhaltung der gesetzlich vorge­ schriebenen Maße der Fahrzeugbreite ergeben. Außerdem ist die Gesamtkonstruktion ziemlich aufwendig und es besteht der weitere Nachteil, daß das Lösen der Trennkupplung durch auftretende Verspannungen in der Verzahnung beträchtlich erschwert wird.So the wheel drive shaft is continuously driven, and it depends on the respective driving conditions, whether due to addition or Switch off the wheels of the relevant axle with all-wheel drive or is only driven with a drive axle. With one from the Practice known training has the wheel drive shaft Circumferential teeth on and is with the wheel in question bearing end by means of a correspondingly internally toothed sleeve-shaped element can be coupled, which with the help of Shaft end mounted pin can be moved against spring force can. The pin has a transverse approach, which in a helical backdrop engages so that the pin and thus also the sleeve-like element by rotating the backdrop executes the required axial movement. The relatively fine Circumferential or internal toothing of the parts to be coupled together To avoid excessive surface pressure in the axial direction be comparatively wide, but then also a requires a relatively large clutch travel, i.e. that by this coupling path in the length of the whole device Axis direction is enlarged and therefore the helical Backdrop or the like having, cup-shaped structural member over the contour of the wheel rim protrudes, so that if necessary Difficulty in complying with the law  written dimensions of the vehicle width. Besides, that is Overall construction is quite complex and there is another Disadvantage that the release of the disconnect clutch by occurring Tension in the gearing is made considerably more difficult.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und die eingangs geschilderte Vorrichtung so zu verbessern, daß eine Verringerung des technischen Aufwandes im Verein mit einer Herabsetzung der Baulänge in Achsrichtung erzielbar ist und die Vorrichtungsbetätigung kaum Schwierigkeiten bereitet.The invention is therefore based on the object to overcome these shortcomings eliminate and so the device described above improve that a reduction in technical effort in Association with a reduction in the overall length in the axial direction is achievable and the device operation hardly any difficulties prepares.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Radantriebswelle einerseits und das Wellenende anderseits einander zugekehrte Stirnklauen aufweisen, daß eine mit den Klauen entsprechenden Umfangsausnehmungen ausgestattete, in Achsrichtung verschiebbare, durch die Feder im Einrücksinn belastete Kupplungsscheibe vorgesehen ist, auf die der Stift einwirkt, und daß in einer auf das Wellenende aufgeschraubten Hutmutter eine quer zur Achse verlaufende Exzenterwelle gelagert ist, an deren Exzenter der Stift anliegt und die mittels eines außen um die Hutmutter verschwenkbaren Handbügels verdrehbar ist.The invention solves the problem that the Wheel drive shaft on the one hand and the shaft end on the other facing forehead claws that one with the Equipped with corresponding circumferential claws, in Axial direction shiftable by the spring in the direction of engagement loaded clutch disc is provided on which the pin acts, and that in a screwed onto the shaft end Cap nut mounted an eccentric shaft running transversely to the axis is at the eccentric of the pin and which by means of a is rotatable on the outside around the cap nut pivotable handle.

Da zur Kupplung der Antriebswelle mit dem Wellenende Stirnklauen und die zwischen ihnen verschiebbare Kupplungsscheibe vorgesehen sind, genügt zum Einrücken bzw. Lösen der Kupplung ein verhältnismäßig kurzer Scheibenweg, da die Kupplungsklauen und die zwischen den Umfangsausnehmungen der Kupplungsscheibe verbleibenden Zähne hinreichend robust ausgeführt werden können, um zu starke Flächenpressungen zu vermeiden. Dieser geringe Kupplungsweg macht es möglich, mit einem Ezenter zur Stiftver­ schiebung auszukommen, wobei der Exzenter in der Hutmutter raumsparend untergebracht ist. Der Handbügel zur Verdrehung des Exzenters verringert die aufzubringenden Handkräfte beim Um­ schalten auf ein Mindestmaß. Da die Feder die Kupplungsscheibe im Einrücksinn belastet, müssen die Drehstellungen der Kupplungs­ scheibe einerseits und der Stirnklauen anderseits beim Einkuppeln nicht unbedingt genau übereinstimmen, es kann dabei nämlich nur die Feder vorgespannt werden, so daß sich dann bei der nächsten Drehverstellung dieser Teile unter der Federwirkung ein automatisches Einrücken ergibt.Because for coupling the drive shaft to the shaft end, end claws and the clutch disc slidable between them are sufficient to engage or disengage the clutch relatively short disc travel, because the clutch claws and between the circumferential recesses of the clutch disc remaining teeth can be made sufficiently robust, to avoid excessive surface pressure. This little one Coupling travel makes it possible to use an eccentric to pin slide get along, with the eccentric in the cap nut is housed in a space-saving manner. The hand bracket for twisting the Eccentric reduces the hand forces to be applied when moving switch to a minimum. Since the spring in the clutch disc The rotational positions of the clutch must be loaded  disc on the one hand and the front claws on the other hand when engaging not necessarily exactly match, because it can only the spring be biased so that then at the next Rotary adjustment of these parts under the spring action automatic indentation results.

Um zu vermeiden, daß sich der Exzenter im Betrieb selbständig verdreht, ist am Handbügel ein in den beiden Endstellungen des Handbügels in Rasten der Hutmutter eingreifender, federnder Sicherungsbügel vorgesehen, der auch zum Verschwenken des Handbügels selbst als Handhabe herangezogen werden kann.To prevent the eccentric from operating independently twisted, is on the handlebar in the two end positions of the Hand bracket in spring cap engaging, resilient Safety bracket provided, which also for pivoting the Handlebar itself can be used as a handle.

Es ist selbstverständlich, daß stets beide Räder der betreffenden Triebachse zugeschaltet oder von der Radantriebswelle getrennt werden müssen, da ein nur einseitiger Zusatzantrieb zur ohnehin vorhandenen Triebachse die Fahrsicherheit schwer beeinträchtigen würde. Erfindungsgemäß ist daher den Kupplungsscheiben beider Räder einer Triebachse je ein von den Kupplungsscheiben betätig­ barer Schalter, vorzugsweise Mikroschalter, zugeordnet, in deren gemeinsamem Stromkreis ein Signalgeber und/oder ein Zündstrom­ unterbrecher liegt, die bzw. der bei ungleicher Kupplungsstellung betätigbar sind bzw. ist. Ein Mikroschalter hat den Vorteil, nur verhältnismäßig kleine Betätigungskräfte zu benötigen.It goes without saying that always both wheels of the concerned Drive axle switched on or separated from the wheel drive shaft have to be, since a one-sided additional drive to anyway existing drive axle severely affect driving safety would. According to the invention is therefore the clutch discs of both Wheels of a drive axle each actuated by the clutch discs barer switch, preferably microswitch, assigned in their common circuit a signal generator and / or an ignition current the interrupter is located when the clutch position is not the same are or can be actuated. A microswitch has the advantage of only to require relatively small actuation forces.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigenIn the drawing, the subject of the invention is in one Embodiment shown, and show

Fig. 1 den Radbereich einer Triebachse eines Kraftfahrzeuges im axialen Teilschnitt, Fig. 1 shows the wheel portion of a drive axle of a motor vehicle in partial axial section,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 is a cross section along the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 die Kupplungsscheibe in Ansicht und Fig. 3, the clutch disc in view and

Fig. 4 das elektrische Schaltschema einer ungleiche Kupplungs­ stellungen der Räder einer Achse anzeigenden Warneinrichtung. Fig. 4 shows the electrical circuit diagram of an unequal coupling positions of the wheels of an axle warning device.

Ein Kraftfahrzeug weist zwei Triebachsen auf, wobei die Radantriebswelle 1 der einen Triebachse zwar zusammen mit der anderen Triebachse dauernd angetrieben wird, die Räder der ersteren Triebachse aber von der Radantriebswelle 1 einzeln abschaltbar bzw. mit ihr kuppelbar sind.A motor vehicle has two drive axles, the wheel drive shaft 1 of the one drive axle being driven continuously together with the other drive axle, but the wheels of the former drive axle can be individually switched off or coupled to the wheel drive shaft 1 .

Gemäß Fig. 1 ist das das Rad 2 tragende Ende 3 der Radantriebs­ welle 1 ebenso wie diese selbst mit einander zugekehrten Stirn­ klauen 4, 5 versehen, wobei zwischen diesen Stirnklauen 4, 5 eine durch eine Feder 6 belastete Kupplungsscheibe 7 verschiebbar gelagert ist, die den Klauen 4, 5 entsprechende Umfangsaus­ nehmungen 8 (Fig. 3) besitzt. In Fig. 1 ist die von den Stirn­ klauen 4, 5 und der Kupplungsscheibe 7 gebildete Trennkupplung im ausgerückten Zustand dargestellt, wobei auf die Kupplungsscheibe 7 ein im Wellenende 3 verschiebbar gelagerter Stift 9 entgegen der Kraft der Feder 6 einwirkt. Der Stift 9 stützt sich am anderen Ende an einem Exzenter 10 ab, dessen Welle 11 in einer auf das Wellenende 3 aufgeschraubten Hutmutter 12 quer zur Richtung der Achsen des Stiftes 9 bzw. des Wellenendes 3 gelagert ist. Die Ezenterwelle 11 kann mittels eines Handbügels 13 verschwenkt werden, der mit einem federnden Sicherungsbügel 14 versehen ist. Der Sicherungsbügel 14 greift in beiden End­ stellungen des Handbügels 13 in Rasten 15 der Hutmutter 12 ein.According to Fig. 1, the wheel 2 supporting end 3 is the wheel drive shaft 1 as well as these, even with facing end claw 4, 5 are provided, said slidably mounted between these end claws 4, 5 a loaded by a spring 6 clutch plate 7, the the claws 4 , 5 have corresponding circumferential recesses 8 ( Fig. 3). In Fig. 1 the claws of the forehead 4 , 5 and the clutch disc 7 formed clutch is shown in the disengaged state, wherein on the clutch disc 7 a displaceably mounted in the shaft end 3 pin 9 acts against the force of the spring 6 . The pin 9 is supported at the other end on an eccentric 10 from whose shaft is mounted in a nut screwed onto the shaft end nut 3 12 transverse to the direction of the axes of the pin 9 and of the shaft extension 3. 11 The eccentric shaft 11 can be pivoted by means of a hand bracket 13 which is provided with a resilient securing bracket 14 . The safety bracket 14 engages in both end positions of the hand bracket 13 in notches 15 of the cap nut 12 .

Gemäß Fig. 4 ist den beiden Kupplungsscheiben 7 der Räder einer Triebachse je ein von ihnen betätigbarer Schalter 16 zugeordnet. Im gemeinsamen Stromkreis der beiden Schalter 16 liegt ein Signalgeber 17 und ein Relais 18, das einen Schalter 19 zur Unterbrechung des Zündstromkreises des Kraftfahrzeugmotors betätigt. Befinden sich beide Kupplungsscheiben 7 in der in Fig. 1 dargestellten, ausgerückten Stellung, die auch jener nach Fig. 4 entspricht, so ist der Stromkreis unterbrochen und es wird weder der Signalgeber 17 noch das Relais 18 mit Strom versorgt. Gleiches gilt aber auch, wenn beide Kupplungsscheiben die eingerückte Stellung einnehmen, also beide Räder zur Antriebs­ welle 1 zugeschaltet sind, weil dann an beiden Seiten die Schaltverbindung über die oberen Kontakte der Schalter 16 erfolgt. Sobald aber eine Kupplungsscheibe 7 eine andere Stellung als die andere einnimmt und demnach auch die beiden Schalter 16 verschiedene Kontaktverbindungen herstellen, erfolgt ein Signal vom Signalgeber 17 und es zieht das Relais 18 an, das mit Hilfe des Schalters 19 den Zündstromkreis unterbricht, so daß auf jeden Fall verhindert wird, mit an einer Achse nur einseitigem Triebrad zu fahren.According to Fig. 4 the two clutch plates 7 each associated with a switch 16 actuable by them of the wheels of a drive axle. In the common circuit of the two switches 16 there is a signal generator 17 and a relay 18 which actuates a switch 19 to interrupt the ignition circuit of the motor vehicle engine. If both clutch disks 7 are in the disengaged position shown in FIG. 1, which also corresponds to that according to FIG. 4, the circuit is interrupted and neither the signal generator 17 nor the relay 18 is supplied with current. The same also applies if both clutch disks assume the engaged position, that is, both wheels are connected to the drive shaft 1 , because then the switching connection takes place on both sides via the upper contacts of the switches 16 . But as soon as a clutch disc 7 assumes a different position than the other and accordingly the two switches 16 also make different contact connections, a signal is emitted from the signal generator 17 and the relay 18 picks up, which interrupts the ignition circuit with the aid of the switch 19 , so that is prevented in any case from driving with a single-sided drive wheel on one axle.

Selbstverständlich wäre es möglich, nur den Signalgeber 17 oder nur den Zündstromunterbrecher 18, 19 vorzusehen.Of course, it would be possible to provide only the signal generator 17 or only the ignition circuit breaker 18 , 19 .

Claims (3)

1. Vorrichtung zum wahlweisen Einzelzuschalten der Räder einer Triebachse eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens zwei Triebachsen, wobei jeweils das das Rad tragende Ende der Radantriebswelle mit dieser über eine federbelastete, mittels eines im Wellenende verschiebbar gelagerten Stiftes betätigbare Trennkupplung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Radantriebswelle (1) einerseits und das Wellenende (3) anderseits einander zugekehrte Stirnklauen (4, 5) aufweisen, daß eine mit den Klauen (4, 5) entsprechenden Umfangsausnehmungen (8) ausgestattete, in Achsrichtung verschiebbare, durch die Feder (6) im Einrücksinn belastete Kupplungsscheibe (7) vorgesehen ist, auf die der Stift (9) einwirkt, und daß in einer auf das Wellenende (3) aufgeschraubten Hutmutter (12) eine quer zur Achse verlaufende Exzenterwelle (10, 11) gelagert ist, an deren Exzenter (11) der Stift (9) anliegt und die mittels eines außen um die Hutmutter (12) verschwenkbaren Handbügels (13) verdrehbar ist.1.Device for selectively connecting the wheels of a drive axle of a motor vehicle with at least two drive axles, each of which the wheel-carrying end of the wheel drive shaft can be connected to the latter via a spring-loaded separating clutch which can be actuated by means of a pin which is displaceably mounted in the shaft end, characterized in that the wheel drive shaft ( 1 ) on the one hand and the shaft end ( 3 ) on the other hand facing end claws ( 4 , 5 ) that a circumferential recesses ( 8 ) equipped with the claws ( 4 , 5 ), axially displaceable by the spring ( 6 ) in the direction of engagement loaded clutch disc ( 7 ) is provided, on which the pin ( 9 ) acts, and that an eccentric shaft ( 10 , 11 ) extending transversely to the axis is mounted in a cap nut ( 12 ) screwed onto the shaft end ( 3 ), on the eccentric ( 11 ) the pin ( 9 ) rests and the hand bracket which can be pivoted outside by means of the cap nut ( 12 ) ( 13 ) is rotatable. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Handbügel (13) ein in den beiden Endstellungen des Handbügels (13) in Rasten (15) der Hutmutter (12) eingreifender, federnder Sicherungsbügel (14) gelagert ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that in the two end positions of the hand bracket ( 13 ) in detents ( 15 ) of the cap nut ( 12 ) engaging, resilient securing bracket ( 14 ) is mounted on the hand bracket ( 13 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Kupplungsscheiben (7) beider Räder (2) einer Triebachse je ein von den Kupplungsscheiben (7) betätigbarer Schalter (16), vorzugsweise Mikroschalter, zugeordnet ist, in deren gemeinsamem Stromkreis ein Signalgeber (17) und/oder ein Zündstromunter­ brecher (18, 19) liegt, die bzw. der bei ungleicher Kupplungs­ stellung betätigbar sind bzw. ist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the clutch disks ( 7 ) of both wheels ( 2 ) of a drive axle are each assigned a switch ( 16 ) which can be actuated by the clutch disks ( 7 ), preferably a microswitch, in whose common circuit a signal transmitter ( 17 ) and / or an ignition circuit breaker ( 18 , 19 ), which or can be actuated when the clutch is not the same.
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