DE8700373U1

DE8700373U1 - Differentialsperre für Kraftfahrzeuge, insbesondere Traktoren

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Publication number: DE8700373U1
Application number: DE8700373U
Authority: DE
Original assignee: LIAO WEN-TSUNG TAITUNG TW
Current assignee: LIAO WEN-TSUNG TAITUNG TW
Priority date: 1987-01-09
Filing date: 1987-01-09
Publication date: 1987-02-26

Description

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HEGEL & DICKEL ZUOELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

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DIPL.-ING. KLAUS DICKEL

JULIUS-KREIS-STR. D-8000 MÜNCHEN

TELEFON: 089-885210 TELEX: 52 16739 dpatd TELEGRAMM: DOELLNER-PATENT , _| MÜNCHEN

IHRZEICHEN: UNSERZEICHEN: H 3701 DATUM:

Liao, Wen-Tsung No. 102, Hsin Feng Rd. Jui Feng Hsun Lu Yeh Hsiang, Taitung Hsien

Taiwan

Differentialsperre für Kraftfahrzeuge, insbesondere Traktoren

Die Erfindung betrifft eine Differentialsperre für Kraftfahrzeuge, insberondere Traktoren, zur Verhinderung des einseitigen Durchdrehens der Antriebsräder mit einem innerhalb eines Differentialgehäuses befindlichen Differentialgetriebe.

Mit der Mechanisierung der Landwirtschaft werden in großem Umfange Traktoren eingesetzt. Diese Traktoren sind im allgemeinen mit herkömmlichen Differentialgetrieben versehen, die es er-

möglichen, daß eines der Hinterräder sich schneller zu drehen vermag als das andere, wenn sich Fahrzeug um eine Kurve bewegt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist am Ende der Achsen jeweils ein Zahnrad El gehalten. Wenn sich das Kegelrad G3 mit der Antriebswelle dreht, drehen sich hiermit auch das Ringzahnrad F2, die an dem Differentdelgehäuse F21 gehaltenen Ritzel HA und die Achse 15. Die Differentialritzel H4 drehen sich in der gleichen axialen Richtung, jedoch nicht um die Ritzelwellen H41. Für den Fall, daß die Achse 15 auf einer Seite blockiert ist, dreht sich die Achse 15 auf der anderen Seite leer. In diesem Moment

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ujLciieii sxuii uxc uiiieieiiiiaiiiLici um uxc nxuciiiciicii unvj laufen auf dem Stirnzahnrad auf der Seite ab, das an der sich nicht drehenden Achse gehalten ist. Dies führt dazu, daß kein Drehmoment auf das blockierte Rad übertragen wird, während das andere Rad frei umläuft. Somit bleibt das Fahrzeug auf dem einseitig tieferliegenden oder glitschigen Grund stecken. Dementsprechend eignen sich die mit dem herkömmlichen Differentialgetriebe ausgestatteten Fahrzeuge nicht für die Benutzung landwirtschaftlicher Feldwege.

Man hat bereits versucht, diesen Nachteil über eine Einzelradabbremsung des freidrehenden Rades zu beheben, was jedoch bei plötzlicher Kraftübertragung für den Fahrer nicht ungefährlich ist. Auch hat man bereits versucht, auf andere konstruktive Art,über Reibung eine Sperrung des Differentialgetriebes zu bewerkstelligen, was jedoch einerseits den Betriebswirkungsgrad herabsetzt und andererseits mit erheblichem konstruktiven Aufwand und damit zusätzlichen Kosten verbunden ist. Derartige Sperren vermochten sich dementsprechend bei der Herstellung nicht durchzusetzen.

In Kenntnis dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile, eine Differentialsperre für Kraftfahrzeuge der eingangs ge-

nannten Art zu schaffen, die sicherzustellen vermag, daß beide Fahrzeugachsen direkt durch die Antriebswelle getrieben werden, unter Umgehung der Differentialritzel, so daß ein einseitiges Durchdrehen der Antriebsräder ausgeschlossen ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.

Die Differentialsperre gemäß der Erfindung umfaßt ein am Differentialgehäuse gehaltenes Zahnrad, ein festes Anschlußstück, das auf das Zahnrad paßt und mit einer Axialzahnung versehen ist, ein verschiebbares Anschlußstück mit einer Axialzahnung, die mit derjenigen des festen Anschlußstückes zum Eingriff bringbar ist, ein Teleskopanschlußstück, das in das verschiebbare Anschlußstück paßt und über die gezahnte Achse während es mit einer Axialzahnung versehen ist, die mit derjenigen des festen Anschlußstückes zum Eingriff bringbar ist, während eine Gabel in eine Ringnut des verschiebbaren Anschlußstückes eingreift, um dieses mit dem festen Anschlußstück zum Eingriff zu bringen. Somit wird der Eingriff der Verzahnung eliminiert durch den ersten Eingriff des Teleskopanschlußstückes mit dem festen Anschlußstück,und die Achse wird direkt durch die Antriebswelle getrieben, so daß damit der Nachteil des Drehmomentverlustes und des einseitigen Durchdrehens eliminiert wird. Dementsprechend ist die Differentialsperre gemäß der Erfindung ideal für Traktoren, die in unwegsamen Gelände und über in schlechtem Zustand befindliche Feldwege fahren.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigt im einzelnen:

'■; Fig. 1 den Aufbau eines Differentialgetriebes,

|: das mit der erfindungsgemäßen Sperre ver-

sehen sein kann, in schematischer Dar

stellung,

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Differentialsperre gemäß der Erfindung,

$ Fig. 3 eine schematische Darstellung der verschiedenen

&idigr; Schaltzustände der erfinduneseemäßen Differ-

entialsperre und

I' Fig. 4 einen Schnitt durch die Gabelanordnung der er-

, findungsgemäßen Differentialsperre.

Wie die Fig. 2 zeigt, ist ein Zahnrad 11 an dem Differentialgehäuse 1 gehalten und mit einer äußeren Zahnung 111 versehen, auf welche die innere Zahnung eines Anschlußstückes 2 paßt. Das feste Anschlußstück 2 ist mit einer Axialzahnung am rückwärtigen Rand versehen, der mit einer entsprechenden Axialzahnung eines verschiebbaren Anschlußstückes 6 zum Eingriff bringbar ist. Die Achse 3 besitzt eine äußere Zahnung 31, auf welche das Teleskopanschlußstück 4 paßt. Das Teleskopanschlußstück 4 paßt verschiebbar in das verschiebbare Anschlußstück 6 und ist mit einer Abdeckung 8 gehalten. Eine Feder 7 ist zwischen dem rückwärtigen Ende des verschiebbaren Anschlußstückes und der Abdeckung 8 vorgesehen. Das verschiebbare Anschlußstück 6 besit "&igr; eine Innenzahnung 61, die mit der Außenzahnung 41 des Teleskopanschlußstückes 4 in einer solchen Weise eingreift, daß das Teleskopanschlußstück 4 axial in dem verschiebbaren Anschlußstück 6 frei zu gleiten vermag. Ein Stift 9 ist lösbar in den Gleitschutz 62 des verschiebbaren Anschlußstückes 6 eingesteckt und in einer Bohrung 42 des Teleskopanschlußstückes 4 gehalten, um die Axialzahnung des Teleskopanschlußstückes 4 so zu halten,

daß es über die Axialzahnung des verschiebbaren Anschlußstückes 6 hinausragt. Das Teleskopanschlußstück 4 besitzt eine Innenzahnung, die mit der Außenzahnung der Achse 3 in Eingriff bringbar ist und hierauf frei verschiebbar ist. Das verschiebbare Anschlußstück 6 besitzt eine Ringnut 63 in der äußeren Wandung zur Aufnahme der geschwungenen Kanten einer Schubplatte 51 der Gabel 5. Die Gabel 5 dreht sich nicht mit dem verschiebbaren Anschlußstück 6 und kann das verschiebbare Anschlußstück 6 und das Teleskopanschlußstück 4 so verschieben, daß ein Eingriff gebildet wird mit dem festen Anschlußstück 2 auf dem f Zahnrad 11 an dem Differentialgehäuse 1. Das axiale und teles- ;^: kopische Gleiten des Teleskopanschlußstückes 4 verhindert den | Impakt beim Eingriff. Nach dem Eingriff dreht sich das verschieb- § bare Anschlußstück 6 synchron mit dem Zahnrad 11, wie die Fig. 3 | zeigt, so daß das Differentialgehäuse 1 durch das Differential- t ringzahnrad von der Antriebswelle getrieben wird und sich zu- >f sammen mit der Achse 3 dreht. Zur gleichen Zeit wird die andere Ji Achse über die beiden Ritzel 12 getrieben. Die Kraftübertragung l erfolgt somit direkt auf die Antriebsachse 3, ohne zunächst den Umweg über die Ritzel 12 zu nehmen, so daß hiermit der Nachteil überwunden wird, daß dann, wenn ein Antriebsrad kein Drehmoment überträgt, das andere leerdreht, wenn das Fahrzeug ; festsitzt.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, umfaßt die Gabelanordnung 5 gemäß der Erfindung ein Rohr 321, das von dem Gehäuse 33 der Achse 3 ausgeht, während eine Schubstange 52 mit der Oberkante der Schubplatte 51 der Gabelanordnung 5 verschraubt ist, die in das Rohr 321 hineinpaßt. Am Ende der Schubstange 52 ist ein Hebel 521 angeschraubt. Eine Feder d ist mit dem Hebel 521 an dessen einem Ende verbunden, während am anderen Ende ein flexibles Kabel b befestigt ist, um die Gabelanordnung 5 zu ziehen. Eine Feder c umgreift die Schubstange 52 zwischen dem Hebel 521 und dem Rohr 321. Nachdem die Spannung des liexiblen Kabels b freigegeben ist, drückt die Feder c den Hebel 521 zurück in seine Ursprungs- ; stellung. Die Elastizität der Feder 7 ist kleiner als diejenige

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der Feder c. Die Elastizität der Feder c ist kleiner als diejenige der Feder d, so daß dann, wenn der Traktor in einer Unebenheit stecken bleibt, das von dem Kabel b angezogene verschiebbare Verbindungsstück 6 mit dem festen Verbindungsstück 2 zum Eingriff kommt. Nachdem der Traktor sich aus dieser Lage befreit hat, kehrt das Getriebesystem in seinen Ursprungsstatus zurück.

Claims

Schutzansprüche:

1. Differentialsperre für Kraftfahrzeuge, insbesondere Traktoren, zur Verhinderung des einseitigen Durchdrehens der Antriebsräder mit einem innerhalb eines Differentielgehäuses befindlichen Differentialgetriebes, gekennzeichnet durch ein am Differentialgehäuse (1) befestigtes Zahnrad (11) mit einer Außenzahnung (111), ein festes Anschlußstück (2) mit einer Innenzahnung, die mit der Außenzahnung (111) des Zahnrades (11) in Eingriff steht, während an seinem rückwärtigen Rand eine Axialzahnung vorgesehen ist, die mit der Axialzahnung des festen Anschlußstücks (2) zum Eingriff bringbar ist, sowie mit einer Innenzahnung, die mit der Außenzahnung eines Teleskopanschlußstückes (4) in Eingriff steht, wobei das Teleskopanschlußstück (4) gleitend auf dem verschiebbaren Anschluß&bgr;tück (6) sitzt und dort mittels einer Abdeckung (8) gehalten ist, während zwischen dem rückwärtigen Ende des verschiebbaren Anschlußstückes (6) und der Abdeckung (8) eine Feder(7) vorgesehen ist, eine Achse (3) mit einer Außenzahnung (31), zur Aufnahme des Teleskopanschlußstückes (4), einen Stift (9), der den Gleitschlitz (62) des verschiebbaren Anschlußstückes (6) durchgreift und in einer Bohrung (42) des Teleskopanschlußstückes (4) verankert ist, um das Teleskopanschlußstück (4) an seinem Platz zu halten, eine Gabelanordnung (5), die mit einer Ringnut (63) in der äußeren Wandung des verschiebbaren Anschlußstückes (6) in Eingriff steht, die mit einem flexiblen Kabel (b) verbunden ist, zum Vorschub des verschiebbaren Anschlußstückes (6), bis dieses zum Eingriff mit dem festen Anschlußstück (2) kommt.

2. Differentialsperre nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß die Gabelanordnung eine Schubplatte (51) umfaßt, die in zwei geschwungenen Fortsätzen (511)

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ausläuft, welche mit der Ringnut (63) des verschiebbaren Anschlußstückes (6) in Eingriff stehen, während eine Schubstange (52) an der Sehubplatte (51) gehalten ist, während aas der Sehubplatte (51) gegenüberliegende Ende der Schubstange (52) über einen Hebel (521) mit dem flexiblen Kabel (b) verbunden ist.

3. Differentialsperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schubstange (52) in einem von dem Achsengehäuse (32) ausgehenden Rohr (321) geführt ist, wobei sich zwischen dem Ende des Rohres (321) und c"em Hebel (521) eine Feder (c) befindet.

4. Differentialsperre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastizität der Feder (7) kleiner ist als diejenige der Feder (c).

5. Differentialsperre nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet , daß das flexible Kabel (b) über eine Feder (d) an dem Hebel (521) gehalten ist, wobei die Elastizität der Feder (c) kleiner ist als diejenige der Feder (&agr;).