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Selbsttätig sperrendes Ausgleichgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf ein selbsttätig sperrendes Ausgleichgetriebe, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, dessen treibender Teil unter dem Vortriebsdrehmoment gegen die
Wirkung von Federn gegenüber dem getriebenen Teil verdrehbar ist und bei dem diese
gegenseitigen Verdrehungen durch Übertragungsglieder in Bewegungen umgesetzt werden,
die den von Federn gelieferten Anpreßdruck für die die innere Reibung erhöhenden
Bremsglieder aufheben und hierdurch die Sperrung lösen.
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Bei einem bekannten Ausgleichgetriebe der genannten Art sitzen die
Ausgleichräder auf einem im Ausgleichgehäuse fest gelagerten Träger, und zur Kupplung
mit den Seitenwellenrädern sind besondere, auf eigenen Wellen sitzende Zwischenzahnräder
vorgesehen. Beim Antrieb verdreht sich hierbei das Ausgleichgehäuse nur gegen die
eine Welle der Zwischenzahnräder im Sinne des Vortriebsdrehmomentes, gegen die andere
Welle aber im entgegengesetzten Sinn. Wegen der Zwischenzahnräder ist ein derartiges
Ausgleichgetriebe umständlich und schwer und erfordert auch viel Einbauraum.
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Das Ausgleichgetriebe gemäß der Erfindung vermeidet diese Mängel dadurch,
daß das Ausgleichgehäuse gegenüber dem Träger der Ausgleichräder zum Zweck des Lösens
der Sperrung im Sinne des Vortriebsdrehmomentes verdrehbar ist. Hierdurch werden
die die Sperrung lösenden Übertragungsglieder derart vereinfacht und in vielen Fällen
für beide Seiten des Getriebes und für beide Drehrichtungen so weit zusammengefaßt,
daß der Raumbedarf und der Bauaufwand weitgehend verringert ist; ferner können die
Räder des Ausgleichgetriebes unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eigener Reibflächen
zum Bremsen herangezogen werden, so daß sich hieraus wegen des Entfallens besonderer
kupplungsartig ausgebildeter Teile eine weitere Raum- und Baustoffeinsparung ergibt.
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Wenn es an sich auch naheliegend ist, die den Anpreßdruck für die
Bremsglieder liefernden
Federn und die der Verdrehung des Ausgleichgehäuses
gegenüber dem Träger der Ausgleichräder entgegenwirkenden Federn je für sich auszubilden,
so bietet doch, insbesondere wenn man eine nach beiden Drehrichtungen wirkende Bauart
ins Auge faßt, jene Ausführung den Vorteil weiterer Raumeinsparung und Verringerung
der Zahl der erforderlichen Teile, bei der die Übertragung des Vortriebsdrehmomentes
vom Ausgleichgehäuse auf den Träger der Ausgleichräder über die die Sperrung lösenden
Übertragungsglieder erfolgt und die dem Vortriebdrehmoment entgegenwirkenden Federn
einerseits an den Übertragungsgliedern, andererseits am Träger der Ausgleichräder
angreifen. Es braucht somit nur eine einzige Art von Federn untergebracht zu werden,
die beide obengenannten Aufgaben erfüllt.
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Für die Ausbildung der Übertragungsglieder kommen alle Bewegungen
übertragenden Elemente des Maschinenbaues in Betracht, wie beispielsweise Keile,
Schrauben- oder Zahntriebe oder Hebelwerke. Besonders bevorzugt ist aber jene Ausführung,
bei der die Übertragungsglieder als im Träger der Ausgleichräder gelagerte, in den
Drehachsen dieser Ausgleichräder liegende Wellen ausgebildet sind, an denen über
Hebel das Vortriebsdrehmoment und die der gegenseitigen Verdrehung unter diesem
entgegenwirkenden bzw. den Anpreßdruck für die Bremsglieder liefernden Federn angreifen
und bei der die Vermehrung der inneren Reibung durch Auseinanderspreizen der Seitenwellenräder
gegen das Ausgleichgehäuse erfolgt. Bei dieser Ausführung gibt sich ein gedrängter
und trotzdem übersichtlicher Zusammenbau aller Teile, so daß in vielen Fällen der
Raumbedarf eines Ausgleichgetriebes mit Sperrung nicht größer ist als eines Ausgleichgetriebes
ohne diese Einrichtung. Der- Austausch des einen gegen das andere ist daher ohne
jede Schwierigkeit möglich. Da hierbei alle sich bewegenden Teile sicher geführt
sind, weist diese Ausführung auch den Vorteil hoher Betriebssicherheit und Haltbarkeit
auf.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einer Ausführung,
welche nach beiden Drehrichtungen voll wirksam ist, in einem Beispiel näher veranschaulicht.
Es zeigen: Fig. i einen Hauptschnitt nach den Achsen der Seitenwellenräder, Fig.2
und 3 hierzu senkrechte Schnitte nach den Linien II-II bzw. III-III der Fig. i.
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Nach Fig. i besteht das Ausgleichgetriebe aus dem treibenden Tellerrad
i, dem mit diesem verbundenen Ausgleichgehäuse 2, welches aus den Seitenteilen 3,
3' und den Ringteilen q., 4' aufgebaut ist, ferner aus den Ausgleichrädern 5, welche
auf dem Träger 6 gelagert sind, und schließlich aus den mit den Ausgleichrädern
kämmenden Seitenwellenrädern 7, 7'. Entgegen den bekannten Aus führungen i.st nun
der Träger 6 der Ausgleichräder $ im Ausgleichgehäuse 2 nicht fest eingebaut, sondern
gegenüber diesem mittels der auf den Ansätzen 8, 8' der Seitenwellen räder 7, 7'
laufenden Schultern 9, 9' verdrehbar gelagert, wobei ihm das Vortriebsdrehmoment
vom Ausgleichgehäuse 2 aus über die Hebel Io, Io' aufgezwungen wird, welche mit
im Träger 6, und zwar in den Drehachsen U-U der Ausgleichräder 5 gelagerten Wellen
i i auf Verdrehen gekuppelt sind und die Übertragungsglieder darstellen. Die Fig.2
zeigt dies deutlich und läßt erkennen, daß der Träger 6 mitsamt den Wellen i i gegenüber
dem strichpunktiert angedeuteten Ausgleichgehäuse 2 verdrehbar ist und daß zu diesem
Zwecke die Hebel Io, Io' gegen Anschläge 12, 12 der Ringteile q., q.' des Ausgleichgehäuses
2 anliegen und daß die Hebel abstützende Federn 13, 13' vorgesehen sind, welche
ihre Widerlager auf den Armen 14, 1q.' finden, die auf Fortsätzen 15 des Trägers
6 gegen Verdrehen gesichert sitzen. Durch diese Ausbildung wirken die Federn 13,
13' einer Verdrehung des Ausgleichgehäuses 2 gegenüber dem Träger 6 unter dem Vortriebsdrehmoment
entgegen und bewirken weiterhin für den Fall, daß das Vortriebsdrehmoment kleiner
als das sich aus der Vorspannung der Federn 13, 13' ergebende Drehmoment
ist, eine Verdrehung der Wellen i i im Sinne des Pfeiles R. Da nun die Wellen i
i nicht nur als Übertragungsglieder für die Umsetzung der die gegenseitige Verdrehung
zwischen dem Ausgleichgehäuse 2 und dem Träger 6 in eine die Sperrung bewirkende
bzw. lösende Bewegung dienen, sondern auch das Anpressen der Seitenwellenräder 7,
7' besorgen, so sind sie in ihren inneren Enden mit nockenartigen Anfräsungen 16,
16' versehen, welche in Fig.3 deutlich erkennbar und derart ausgebildet sind, daß
sie bei einer Verdrehung der Welle im angegebenen Sinne die Klemmrollen 17, 17'
gegen die Seitenwellenräder 7, 7' drücken und damit diese gegen die Seitenteile
3, 3' des Ausgleichgehäuses 2 derart fest anpressen, daß hierdurch ein erheblicher
Teil des Höchstvortriebsdrehmomentes, bei einem Personenfahrzeug beispielsweise
ein Drittel, bei einem geländegängigen Fahrzeug hingegen etwa drei Viertel hiervon,
nutzbringend übertragen wird.
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Das Ausgleichgetriebe gemäß der Erfindung bleibt, solange das Vortriebsdrehmoment
kleiner ist, als der Vorspannung der Federn 13, 13' entspricht, gesperrt, da hierbei
eine Verdrehung des Ausgleichgehäuses 2 gegenüber dem Träger 6 nicht stattfinden
kann.
Erst wenn das Vortriebsdrehmoment den angegebenen Wert übersteigt, kann die gegenseitige
Verdrehung zwischen den letzteren erfolgen und damit auch über die Hebel Io, Io'
eine Verdrehung der Wellen II, und zwar entgegengesetzt dem Sinne des Pfeiles R
und unabhängig von der in das Ausgleichgetriebe eingeleiteten Drehrichtung. In der
letzteren Hinsicht besteht ein Unterschied nur darin, daß bei der einen Drehrichtung
der Anschlag 12 und bei der anderen der Anschlag 12' wirksam ist. Infolge der Verdrehung
der Wellen i i entfällt dann der Anpreßdruck für die Seitenwellenräder 7, 7', so
daß der Reibungsschluß innerhalb des Ausgleichgetriebes aufgehoben erscheint und
dieses frei arbeiten kann. Tritt nun ein Durchgehen eines Seitenwellenrades ein,
so bewirkt der Fortfall des Vortriebsdrehmomentes, daß sich die Federn 13, 13' entspannen,
wodurch die Wellen II wieder im Sinne des Pfeiles R verstellt werden und das Einsetzen
der Sperrung bewirken. Damit erfolgt aber die Übertragung des Vortriebsdrehmomentes
über dem Reibungsschluß zwischen den Seitenwellenrädern 7, 7' und dem Ausgleichgehäuse
2. Da hierbei unvermeidlich ein Schlupf zwischen diesen eintritt, so bleiben die
Seitenwellenräder mit dem Träger 6 der Ausgleichräder 5 allmählich hinter dem Ausgleichgehäuse
zurück, wodurch wieder allmählich das Lösen der Sperrung durch Verdrehung der Hebel
Io, Io', nunmehr aber entgegengesetzt dem Pfeilsinne R, bewirkt wird.
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Da für die Übertragungsglieder sämtliche Bewegungen übertragenden
Elemente des Maschinenbaues in Betracht kommen, da fernerhin eine Ausführung denkbar
ist, bei der die Sperrung durch Vermehrung der Reibung an den Ausgleichrädern oder
an besonderen, mit den Rädern des Ausgleichgetriebes verbundenen Reibgliedern erfolgt,
so ergibt sich eine Vielzahl von Ausführungsmöglichkeiten. Diese wird noch dadurch
erhöht, daß beispielsweise eine Bauart entwickelbar ist, bei der für jede Seite
des Ausgleichgetriebes eigene Übertragungsglieder vorhanden sind, wobei dann die
die Sperrung bewirkenden Federn zwischen den beidseitigen Übertragungsgliedern liegen
und somit auch der gegenseitigen Verdrehung des Ausgleichgehäuses gegenüber dem
Träger der Aus-Bleichräder entgegenwirken, solange die Übertragungsglieder im Sinne
der von den Federn ausgeübten Kräfte nicht selbstsperrend wirken; diesbezüglich
ist auch eine Umkehrung denkbar, bei der-- die Federn zwischen dem Ausgleichgehäuse
und dem Träger der Ausgleichräder liegen.