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Ausgleichgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Es sind zahlreiche
Konstruktionen vorgeschlagen worden, die das Bestreben zum Ausdruck brachten, bei
Ausgleichgetrieben für Kraftfahrzeuge die Anwendung der kostspieligen Zahnräder
zu vermeiden. Zur Erreichung dieses. Zweckes sind Vorrichtungen hergestellt worden,
die unter Weglassung des Differentials eine dem klassischen Ausgleichgetriebe ähnliche
Wirkung erzielen wollten. Es wird auch angestrebt, die Ausgleichwirkung des Getriebes
in gewissen Fällen zeitweilig auszuschalten, wobei vom Fahrer eingeschaltete Sperrvorrichtungen
zur Anwendung kommen. Die Ausschaltungsmöglichkeit ist bekanntlich für den Fall
von Nutzen, daß nur ein Treibrad am Boden angreift, während das andere gleitet,
da, solange das Differential spielt, eine Fortbewegung des Fahrzeugs nur stattfinden
kann, wenn beide Treibräder am Boden Halt finden. Von den erwähnten Vorrichtungen
haben sich wegen der ihnen anhaftenden Mängel nur wenige dauernd behaupten können.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ausgleichgetriebe, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, das die Verwendung von Zahnrädern vermeidet und bei ungleichem
Differentiieren der Treibräder eine selbsttätige Sperrung eintreten läßt.
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Es sind Bewegungsvorrichtungen bekannt, die aus zwei Scheiben bestehen,
zwischen denen sich in symmetrisch angeordneten Gleitkurven Kugeln bewegen, deren
jeweilige Lage in den Kurven den Verdrehungswinkel der Scheiben bzw. der zugehörigen
Wellen gegeneinander bestimmt. Diese Vorrichtungen dienen dem Zweck, die wechselnde
Winkelstellung der Wellen zueinander für verstellbare Nockensteuerungen, Zündmomentversteilung
an Magnetapparaten u. dgl. zu benutzen.
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Die Bewegung der beiden Kurvenscheiben mit Gleitkörpern als Übertragungsmittel
wird nach der vorliegenden Erfindung dazu verwendet, an einem Ausgleichgetriebe
unterschiedliche Drehungen der zwei angetriebenen Wellen zu vermitteln, wobei in
bekannter Weise zwischen den Scheiben eine dritte als treibendes Glied angeordnet
ist. Diese Scheibe wird mit RadiaLschlitzen versehen, in denen sich die Gleitkörper
bewegen. Die Enden dieser Stücke ruhen in den Kurven der seitlichen Scheiben und
dienen gleichzeitig zur Kraftübertragung von der gemeinsamen Antriebsscheibe auf
die Kurvenscheiben und zur Vermittlung ihrer Relativdrehungen gegeneinander.
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Das hier beschriebene Ausgleichgetriebe wirkt genau so wie ein Zahnraddifferential,
solange beide Treibräder am Boden greifen. Wenn aber eins derselben auf schlüpferiger
Fahrbahn der gemeinsamen Bewegung nicht mehr folgt, so kann bei geeigneter Anordnung
der Kurve Selbstsperrung der Ausgleichbewegung eintreten. Die Vorwärtsbewegung ist
bei dieser Vorrichtung immer möglich.
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Das Getriebe kann auch bei geeigneter Kurvenanordnung hemmungslos
und kontinuierlich arbeiten wie ein Kegelraddifterential.
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Die Zeichnung zeigt schematisch die Bewegung und Wirkungsweise des
Getriebes bei einer Ausführungsform.
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Abb. i zeigt das Getriebe im Schnitt. Abb. 2, Seitenansicht, veranschaulicht
die Stellungen der Scheiben zueinander in zwei verschiedenen Lagen.
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Eine Scheibe A, die durch ein angeflanschtes Kegelrad o. dgl. motorischen
Antrieb erhält, ist mit den radialen Schlitzen S versehen und zwischen zwei Differentialscheiben
D und D' gelagert. Die Scheiben D und D' sind mit Rohren R starr verbunden
und durch sie mit den Treibrädern des Fahrzeugs. In den Rohren R läuft die Welle
W der Scheibe A.
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In den in sich geschlossen sternförmig verlaufenden Kurvennuten G
und G' und den Schlitzen S bewegen sich als Gleitkörper Kugeln K.
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In Abb. z ist im Interesse größerer Anschaulichkeit die Scheibe D'
strichpunktiert etwas größer gezeichnet als D. In Wirklichkeit haben beide Scheiben
gleichen Durchmesser.
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Das Getriebe ist in zwei Stellungen gezeigt, die durch die Ziffern
1 und II kenntlich gemacht
sind. In Stellung I decken sich
die Gleitkurven, wobei sich vier Kugeln an den, äußeren und vier an den inneren
Wendepunkten befinden. In Stellung II kreuzt sich Kurve G (mit durchlaufender Linie
ausgezogen) mit G' (strichpunktiert).
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Die Wirkungsweise ist folgende: Bei der Fahrt auf gerader Strecke
werden die Kurvenscheiben durch die Gleitkörper, die der Kraftübertragung dienen,
gleichmäßig mitgenommen, wobei es belanglos ist, in welcher Stellung zueinander
die Kurven sich jeweils befinden.
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Beim Befahren von Wegkrümmungen tritt die bekannte proportionale Beschleunigung
bzw. Verzögerung der beiden Räder gegeneinander ein. Die sich hierbei kreuzenden
Kurven -vermitteln diese Relativbewegungen bei gleichzeitigem Vorwärtsantrieb durch
Scheibe A. Bis auf die Wendepunktstellungen, in denen sich die Kurven zeitweilig
decken, kreuzen sie sich beständig und befinden sich durch die Gleitstücke zwangläufig
in symmetrischer Lage, so daß die Vorwärtsdrehung einer Scheibe die gleiche rückläufige
Bewegung der anderen zur Folge hat. Nur an, den Wendepunkten ist dies nicht der
Fall; indessen bringt die durch die Wegkrümmung veränderte relative Geschwindigkeit
der beiden Räder die Scheiben über diese hinweg.
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Wird nun dadurch, daß eines der Räder diese Relativbewegung nicht
mehr gleichmäßig mitmacht, indem es am Boden keinen Halt mehr findet, das Gleichgewicht
der Bewegung gestört, so kann der Wendepunkt nicht mehr überwunden werden; es tritt
Sperrung ein, die so lange dauert, bis die beiden Räder wieder ihre kompensierende
Bewegung gleichmäßig aufnehmen. Das Ausgleichgetriebe als solches ist also zeitweilig
ausgeschaltet, und das Fahrzeug wird sich fortbewegen können, auch wenn ein Rad
am Boden nicht mehr greift. Es herrschen dann dieselben Bedingungen, als wenn der
Wagen kein Ausgleichgetriebe hätte.
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In der vorliegenden Ausführungsform dienen, wie gezeigt, Kugeln als
Gleitkörper. Es können auch anders geformte Gleitkörper verwendet werden, z. B.
Rollen. In diesem Falle müßten sie wegen der auftretenden Kippmomente mit Flanschen
versehen sein, die an den äußeren Flächen der Scheibe A aufliegen.
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Es können auch Gleitkörper verwendet werden, die sich in den Schlitzen
S nicht drehen, sondern in diesen einen rechteckigen Querschnitt haben. Sie laufen
dann in zylindrische Zapfen mit oder ohne Rollen oder in konische oder .kugelförmig
abgerundete Zapfen aus; der -Querschnitt der Kurvennuten ist entsprechend auszubilden.
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Es können auch mehrere Kurven übereinander angeordnet werden, um die
Anzahl der Gleitstücke zu vermehren. Diese Anordnung bietet noch einen weiteren
Vorteil: Werden die Kurven übereinander phasenverschoben angeordnet, so daß, während
in zwei korrespondierenden Kurven die Gleitkörper an den Wendepunkten sind, in zwei
anderen diese Körper auf den gekreuzten Teilen der Kurve laufen, so arbeitet das
Differential in der üblichen Weise ohne Hemmung oder Sperrung.
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Wenn nur ein geringer Phasenverschiebungswinkel gewählt wird, so wird
um die Wendepunktlagen herum die freie Tätigkeit des Getriebes in der vorstehend
beschriebenen Weise noch stark gehemmt. Es ist möglich, durch geeignete Wahl des
Phasenverschiebungswinkels eine beliebig starke Brems-oder Sperrwirkung des Getriebes
zu erzielen.
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Da bei der Anordnung zweier in passendem Winkel phasenverschobener
Kurven übereinander die Wirkungsweise sich nicht von derjenigen der üblichen Ausgleichgetriebe
unterscheidet, so kann es in dieser Ausführungsform als Wendegetriebe z. B. für
Motorboote und -schiffe Verwendung finden.