DE3935723A1 - Mit einer bremseinrichtung versehenes ausgleichgetriebe fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Mit einer bremseinrichtung versehenes ausgleichgetriebe fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einer Bremseinrich
tung versehenes Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge, be
stehend aus einem dreigliedrigen Umlaufrädergetriebe, von
dem ein Getriebeglied mit dem Antrieb verbunden ist und die
beiden anderen Getriebeglieder Abtriebe bilden, und mit
einer als Bremseinrichtung dienenden Flüssigkeitsreibungs
kupplung zwischen zweien der Getriebeglieder.
Ein solches Ausgleichsgetriebe ist als Ausgleichgetriebe zwi
schen den beiden getriebenen Achsen eines allradgetriebenen
Kraftfahrzeuges bekannt (GB-PS 13 57 106, Fig. 18). Dabei
setzt die Flüssigkeitsreibungskupplung einer auftretenden
Differenz der Drehzahlen der Abtriebsglieder des Umlaufräder
getriebes einen mit dieser Drehzahldifferenz degressiv stei
genden Widerstand entgegen. Bei einer solchen Anordnung kann
aber die sich aus der Drehmomentübertragung in Abhängigkeit
von der Differenzdrehzahl ergebende Charakteristik der Flüs
sigkeitsreibungskupplung in der praktischen Abstimmung nur
einen Kompromiß darstellen, da einander widersprechende, von
dem jeweiligen Zustand des Fahrzeuges abhängige Forderungen
zu erfüllen sind. Soll eine möglichst hohe Zugkraft auch auf
schlechter Fahrbahn erzielt werden, so müßte die Flüssigkeits
reibungskupplung bei niedriger Differenzdrehzahl ein hohes
Drehmoment übertragen. Beim Befahren enger Kurven müßte da
gegen der aus den unterschiedlichen Wegen der Räder resul
tierenden Drehzahldifferenz ein möglichst geringer Wider
stand entgegengesetzt werden. Dieser Widerstand sollte sich
sogar auf Null verringern, wenn die Betriebsbremse betätigt
wird. Ebenso wäre der Widerstand beim Abschleppen des Fahr
zeuges auf nur einer Achse oder beim Probelauf des Fahr
zeuges auf verschiedenen Prüfständen auf Null zu reduzieren.
Außerdem sollte das Fahrverhalten des Fahrzeuges über die
verschiedene Verteilung der Antriebsmomente beeinflußt wer
den können.
Es sind zwar bereits Flüssigkeitsreibungskupplungen bekannt,
die hinsichtlich der Drehmomentübertragung in Abhängigkeit
von der Drehzahldifferenz geregelt werden können (AT-PS
3 84 086), wobei der Abstand zwischen den Wirkflächen der
Lamellen innerhalb des Kupplungsgehäuses mit Hilfe eines
Kolbens verkleinert bzw. vergrößert wird. Auf diese Weise
läßt sich zwar ein verhältnismäßig weiter Regelbereich er
zielen, es ist aber dennoch nicht möglich, alle Forderungen
zu erfüllen, weil insbesondere durch den Fliehkrafteinfluß
auf die Flüssigkeitsfüllung sich am inneren Außenumfang des
Gehäuses ein Flüssigkeitsring ansammelt, der eine Drehmoment
herabsetzung unter ein bestimmtes Maß verhindert.
Es ist auch schon bekannt, einem Kegelradausgleichgetriebe
eine Flüssigkeitsreibungskupplung zuzuordnen, die in ihrer
Übertragungsleistung veränderbar ist (DE-OS 35 18 682).
Dabei sind aber zwischen den Lamellen der Flüssigkeitsrei
bungskupplung Abstandsringe vorgesehen und der Lamellenab
stand wird mit Hilfe eines hydraulisch verstellbaren Ring
kolbens verändert, wobei die Beaufschlagung des Ringkolbens
über einen Schieber erfolgt, der nur eine Sperrstellung,
eine Ablaufstellung und eine Pumpenzuleitungsstellung be
sitzt, so daß die Lamellen entweder den durch die Abstand
halter bestimmten Minimalabstand oder einen Maximalabstand
erreichen können, während Zwischenstellungen praktisch un
möglich sind.
Um eine Drehmomentübertragung völlig zu unterbrechen, ist es
zwar auch schon bekannt, in den über eine Flüssigkeitsrei
bungskupplung führenden Antriebsstrang zur Hinterachse eines
allradgetriebenen Kraftfahrzeuges eine Trennkupplung vorzu
sehen (DE-OS 33 17 247). Hierbei bildet aber die Flüssigkeits
reibungskupplung allein das Ausgleichgetriebe zwischen den
beiden Achsen, und es wird bei dauernd angetriebener Vorder
achse die Hinterachse nur bei vorhandener Drehzahldifferenz
zwischen den beiden Achsen mit einem Drehmoment beaufschlagt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausgleichge
triebe der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß
es alle bei den verschiedenen Betriebszuständen des Fahr
zeuges auftretenden Forderungen erfüllt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Flüssigkeitsrei
bungskupplung hinsichtlich der Drehmomentübertragung in Ab
hängigkeit von der Differenzdrehzahl stufenlos regelbar und
in Serie zur Flüssigkeitsreibungskupplung zwischen dieser
und dem Umlaufrädergetriebe eine je nach dem Betriebszustand
des Fahrzeuges lösbare Trennkupplung angeordnet ist.
Durch die Regelbarkeit der Flüssigkeitsreibungskupplung wird
eine günstige Beeinflussung der Kupplungscharakteristik in
einem weiten Bereich ermöglicht. Die Drehmomentübertragung
kann dabei aber auch bis auf Null herabgesetzt werden, weil
die in Serie zur Flüssigkeitsreibungskupplung liegende
Trennkupplung vorgesehen ist. Selbst wenn aber die Trennkupp
lung gelöst ist, bleibt die sich aus den geometrischen Ver
hältnissen des Umlaufrädergetriebes ergebende Drehmomenten
verteilung auf die beiden Antriebe erhalten, weil die Flüs
sigkeitsreibungskupplung und die Trennkupplung nämlich eine
das Umlaufrädergetriebe umgehende Zusatzeinrichtung bilden.
Das Lösen bzw. Schließen der Trennkupplung und die jeweilige
Regelstellung der Flüssigkeitsreibungskupplung hängen von
verschiedenen fahrdynamischen Parametern, z. B. vom Bremszu
stand, von der Fahrgeschwindigkeit, vom Kurvenradius, von
der Fahrpedalstellung usw. ab. Wird die Flüssigkeitsreibungs
kupplung in ihre maximale Regelstellung gebracht, so ergibt
sich eine nahezu völlige Sperre des Ausgleichgetriebes.
Um eine einfache, kostengünstige Konstruktion mit verringer
tem Gewicht- und Raumbedarf zu erreichen, ist für die Rege
lung der Flüssigkeitsreibungskupplung und das Schließen bzw.
Öffnen der Trennkupplung ein gemeinsames Betätigungsglied
vorgesehen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei mittels eines
Kolbens regelbarer Flüssigkeitsreibungskupplung die Trenn
kupplung mit Hilfe des Betätigungsgliedes schließbar, bevor
die das Drehmoment steigernde Regelbewegung des Kolbens ein
setzt. Dadurch wird gewährleistet, daß das Schließen der
Trennkupplung selbst bei hoher Drehzahldifferenz möglich
ist, ohne sofort ein großes Drehmoment zu übertragen, so daß
sich ein ruckfreier, auch thermisch günstiger Kuppelvorgang
ergibt, weil sich die Flüssigkreitsreibungskupplung bei
Beginn der Regelbewegung noch in der Regelstellung für das
minimale Drehmoment befindet.
Eine geschlossene Bauweise mit vergleichsweise geringen Ab
messungen und dementsprechend auch geringem Gewicht sowie
guter Einstellbarkeit wird erfindungsgemäß dadurch erzielt,
daß die Trennkupplung zwischen einem der Getriebeglieder des
Umlaufrädergetriebes und dem Gehäuse der Flüssigkeitsrei
bungskupplung angeordnet und ihr Regelkolben an der der
Trennkupplung gegenüberliegenden Seite des Gehäuses in
seiner Grundstellung abgestützt ist, wobei zwischen einem
Widerlager auf der Kolbenstange, auf die das Betätigungsglied
einwirkt, und dem Gehäuse der Flüssigkeitsreibungskupplung
eine Feder eingespannt ist. Beim Verstellen des Betätigungs
gliedes wird zunächst ohne Relativbewegung des Kolbens im
Gehäuses der Flüssigkeitsreibungskupplung nur dieses Ge
häuse verschoben und damit die Trennkupplung geschlossen.
Erst bei weiterer Bewegung des Betätigungsgliedes und Über
windung der Vorspannkraft der Feder kommt es zur Regelver
stellung des Kolbens, so daß die gewünschte zeitliche Auf
einanderfolge des Schließens der Trennkupplung und der Re
gelbewegung des Kolbens zur Steigerung des Drehmomentes ge
währleistet ist.
Das erfindungsgemäße Ausgleichgetriebe kann sowohl zwischen
den Achsen eines allradgetriebenen Kraftfahrzeuges ange
ordnet als auch als Ausgleichgetriebe zwischen den Rädern
einer Achse verwendet werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 ein mit einer Bremseinrichtung versehenes Ausgleich
getriebe im Axialschnitt und
Fig. 2 das Schema einer möglichen Gesamtanordnung bei einem
Kraftfahrzeug.
Vom Motor 1 her wird über eine Fahrkupplung, ein Geschwin
digkeits-Wechselgetriebe 2 und eine Welle 3, die gemäß
Fig. 1 eine Hohlwelle ist, der Planetenradträger 4 eines
als Planetengetriebe 5 ausgebildetes Ausgleichgetriebes
angetrieben. Vom Sonnenrad 6 des Planetengetriebes 5 wird
über eine Hohlwelle 7 die Vorderachse 8 angetrieben, woge
gen das Hohlrad 9 drehfest auf einer Welle 10 sitzt, die zur
Hinterachse 11 führt. Mit der Hohlwelle 7, die das Sonnen
rad 6 des Planetengetriebes 5 trägt, ist eine Glocke 12 fest
verbunden, die an ihrem rechten Ende gemäß Fig. 1 die eine
Hälfte einer als Lamellenkupplung ausgebildeten Trennkupp
lung 13 bildet. Mit dem Hohlrad 9 des Planetengetriebes 5
bzw. der Abtriebswelle 10 ist der Innenteil 14 einer Flüs
sigkeitsreibungskupplung 15 drehfest verbunden, deren mit
viskoser Flüssigkeit gefülltes Gehäuse mit 16 bezeichnet
ist, wobei die Innenlamellen mit dem Innenteil 14 und die
Außenlamellen mit dem Gehäuse 16 in drehfester Verbindung
stehen. Zwischen den Innenlamellen sind Spreizfedern 17
angeordnet, und es ist im Gehäuse 16 ein Kolben 18 zum Zu
sammendrücken der Innenlamellen gegen die Kraft der Spreiz
feder 17 vorgesehen, wobei der Kolben über seine Stange 19
von einem Ringkolben 20 her betätigt werden kann, der
hydraulisch beaufschlagbar ist. Auf der Kolbenstange ist ein
von einem Sprengring gebildetes Widerlager 21 vorgesehen, an
dem sich ein Tellerfederpaket 22 abstützt, das auf das Ge
häuse 16 der Flüssigkeitsreibungskupplung 15 drückt. Dabei
findet der Kolben 18 an der der Trennkupplung 13 entgegen
gesetzten Gehäuseteile in Gehäuse 16 einen Anschlag.
Wird der Kolben 20 beaufschlagt, so verschiebt sich zunächst
das ganze Gehäuse 16 der Flüssigkeitsreibungskupplung 15 zur
Betätigung der Trenn- bzw. Lamellenkupplung 13, ohne daß es
zu einer Relativverschiebung des Kolbens 18 im Gehäuse 16
kommt. Erst wenn in der Trennkupplung 13 Kraftschluß herge
stellt, diese Kupplung also geschlossen ist, bewegt sich der
Kolben 18 unter Überwindung der Kraft der Tellerfedern 12
einwärts, um die Drehmomentübertragung in der Flüssigkeits
reibungskupplung 15 zu beeinflussen, d. h. dort das Drehmo
ment zu steigern. In diesem Fall wirkt die Flüssigkeitsrei
bungskupplung als Bremse für das Ausgleichgetriebe 5 nahezu
bis zur vollen Sperre. Bei geöffneter Trenn- bzw. Lamellen
kupplung 13 ist die Flüssigkeitsreibungskupplung 15 ausge
schaltet und das Planetengetriebe 5 arbeitet wie ein übli
ches ungebremstes bzw. sperrenloses Ausgleichgetriebe.
Um jeweils die richtige Regelstellung der Flüssigkeitsrei
bungskupplung 5 und das Lösen bzw. Schließen der Trennkupp
lung 13 zu erreichen, ist ein als Rechner ausgebildetes
Steuergerät 21 vorgesehen, dem von Sensoren 22 entsprechende
Werte für die Fahrgeschwindigkeit, den Bremszustand, den
Lenkwinkel, die Fahrpedalstellung usw. eingegeben werden und
das seinerseits eine Druckmittelquelle 23 für den Ringkolben
20 steuert.
Claims (4)
1. Mit einer Bremseinrichtung versehenes Ausgleichge
triebe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem dreigliedri
gen Umlaufrädergetriebe, von dem ein Getriebeglied mit dem
Antrieb verbunden ist und die beiden anderen Getriebeglie
der die Abtriebe bilden, und mit einer als Bremseinrichtung
dienenden Flüssigkeitsreibungskupplung zwischen zweien der
Getriebeglieder, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssig
keitsreibungskupplung (15) hinsichtlich der Drehmomentüber
tragung in Abhängigkeit von der Differenzdrehzahl stufenlos
regelbar und in Serie zur Flüssigkeitsreibungskupplung (15)
zwischen dieser und dem Umlaufrädergetriebe (5) eine je nach
dem Betriebszustand des Fahrzeuges lösbare Trennkupplung
(13) angeordnet ist.
2. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß für die Regelung der Flüssigkeitsreibungs
kupplung (15) und das Schließen bzw. Öffnung der Trenn
kupplung (13) ein gemeinsames Betätigungsglied (20) vorge
sehen ist.
3. Ausgleichgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß bei mittels eines Kolbens (18)
regelbarer Flüssigkeitsreibungskupplung (15) die Trennkupp
lung (13) mit Hilfe des Betätigungsgliedes (20) schließbar
ist, bevor die das Drehmoment steigender Regelbewegung des
Kolbens (18) einsetzt.
4. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Trennkupplung (13) zwischen einem (6) der
Getriebeglieder (4, 6, 9) des Umlaufrädergetriebes (5) und
dem Gehäuse (16) der Flüssigkeitsreibungskupplung (15) ange
ordnet und ihr Regelkolben (18) an der der Trennkupplung
(13) gegenüberliegenden Seite des Gehäuses (16) in seiner
Grundstellung abgestützt ist, wobei zwischen einem Wider
lager (21) auf der Kolbenstange (19), auf die das Betäti
gungsglied (20) einwirkt, und dem Gehäuse (16) der Flüssig
keitsreibungskupplung (15) eine Feder (22) eingespannt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT276988A AT393877B (de) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | Mit einer bremseinrichtung versehenes ausgleichgetriebe fuer kraftfahrzeuge |
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DE3935723A1 true DE3935723A1 (de) | 1990-05-17 |
DE3935723C2 DE3935723C2 (de) | 1992-03-12 |
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ID=3540005
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