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Verteilergetriebe für Kraftfahrzeuge mit Allradantrieb Die Erfindung
betrifft Kraftfahrzeuge mixt Allradantrieb.
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Um bei einem Kraftfahrzeug mit einem Bodenrad, das zum Gleiten neigt,
eine Leerdrehung zu vermeiden und die daraus folgende mangelhafte Übertragung des
Drehmoments vom Motor zu verhindern, ist eine Anordnung am besten, bei der alle
Bodenräder zwangläufig miteinander verbunden sind. Beim Antrieb eines Fahrzeuges
mit einer solchen Anordnung kann ein mangelhafter Antrieb vermieden werden, solange
nur ein einziges Bodenrad merklich Bodenadhäsion hat.
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Aber die Aufgabe, ein Kraftfahrzeug mit einem zwangläufigen Antrieb
aller vier Bodenräder vom selben Motor zu versehen, bietet ernsthafte Schwierigkeiten.
Das ist besonders dann der Fall, wenn, wie gewöhnlich, alle Bodenräder Luftreifen
haben. So besteht z. B. bei zwangläufiger Kupplung aller vier Bodenräder der erhebliche
Nachteil, daß die Bodenräder nicht mit verschiedenen Winkelgeschwindigkeiten laufen
können, wie sie sollten, wenn die wirksamen Rollradien der Räder verschieden sind.
Diese Radien unterscheiden sich, wenn die Räder dauernd oder vorübergehend ungleich
belastet sind oder wenn sich ihr Innendruck oder ihre Abnutzung unterscheidet. Außerdem
sollten die Räder mit verschiedenen Winkelgesahwindigkeiten laufen können, wenn
das Fahrzeug in einer Kurve fährt.
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Es ist vorgeschlagen worden, drei unbegrenzt wirkende Verteilergetriebe
in ein Fahrzeug mit Vierradantrieb einzubauen; um jedem Rad die erforderliche Freiheit
von den übrigen zu geben, wobei die Anordnung so sein sollte, daß ein Verteilergetriebe
zwischen den Achsen der Hinterräder liegt, ein zweites zwischen den Achsen der Vorderräder
.und das dritte zwischen den Triebteilen, die das vordere Verteilergetriebe mit
dem hinteren verbinden. Dieses dritte Verteilergeüriebe wird vom Motor angetrieben,
so daß es dessen Drehmoment auf Vorder- und Hinterachsen verteilt. Diese Anordnung
ist ausgezeichnet, was die freie Bewegung aller Räder betrifft. Die obenerwähnten
Nachteile mangelnder Freiheit der Räder sind vermieden. Aber dafür entsteht der
ernsthafte Nachteil, daß beim Rutschen nur eines Rades dieses sich frei dreht und
die Zugkraft aller Räder erheblich gemindert wird.
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Eine Anordnung mit vier zwangläufig gekuppelten Rädern und eine Anordnung
mit drei umbegrenzt wirkenden Verteilergetrieben können als entgegengesetzte Extreme
gelten.
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Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, um die Nachteile dieser
beiden Extreme zu vermeiden. Nach den meisten dieser Vorschläge sollen abgeänderte
und somit anomale Verteilergetriebe verwendet werden. Eine vorgeschlagene Abwandlung
des Verteilergetriebes ist so gebaut, daß das langsamer laufende Ausgangsrad des
Getriebes ein erheblich höheres Drehmoment aufnimmt als bei einem gewöhnlichen Verteilergetriebe.
Das. Drehmoment am langsameren Ausgangsrad kann ungefähr dreimal so groß werden
wie das am schnelleren, schlüpfenden Rad. Auf diese Weise kann die Gefahr, daß beim
Rutschen eines Rades das Fahrzeug unzureichend angetrieben wird, erheblich gemindert
werden.
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Aber beim Gebrauch .solcher Verteilergetriebe mit ungleichen Drehmomenten
stellen sich doch Nachteile heraus. Wenn z. B. der Geschwindigkeitsunterschied der
Bodenrädler nicht vom Schlüpfen herrührt, sondern von der Verschiedenheit der Rollradien
oder der Kurvenfahrt, so werden die damit zusammenhängenden Reibungsverluste vermehrt,
und die ungleiche Drehmomentverteilung kann zwischen den angetriebenen Bodenrädern
pendeln.
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Eine andere vorgeschlagene, Abwandlung dies Vertoilergetriebes macht
das überholende Ausgangarad
frei vom Antrieb und koppelt das andere
fest mit dem Antrieb. Somit überträgt immer das langsamere Rad das volle Drehmoment,
und die Gefahr eines unzureichenden Fahrzeugantriebes ist gemindert. Das hat andererseits
den Nachteil, daß das schnellere Rad überhaupt nicht angetrieben wird, so daß der
Antrieb unerwünscht zwischen den beiden Ausgangsrädern pendelt, die sich abwechselnd
überholen.
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Weiter sind Fahrzeuge mit ständigem Antrieb der einen Achse und über
einen Freilaufantrieb abschaltbaren Antrieb der anderen Achse bekannt. Man hat auch
einen solchen Freilauf zwischen den Vorderrädern einerseits und den Hinterrädern
andererseits vorgeschlagen.
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Alle diese Getriebearten haben den grundsätzlichen Fehler, daß sie
in ihrer Wirkung von dem Drehzahlenunterschied zwischen den vom Getriebe angetriebenen
Bodenrädern abhängen und keinen Unterschied machen zwischen einer Ungleichheit der
Rollradien einerseits und einem wirklichen Bodenradschlupf andererseits.
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Abgesehen von den erwähnten Nachteilen sind abgewandelte Differentiale
umständlicher und teurer als gewöhnliche.
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Nach der Erfindung ist bei einem Kraftfahrzeug mit Allradantrieb,
bestehend aus einer Antriebswelle, je einer Abtriebswelle für den Antrieb der Vorder-
und Hinterräder, einem die Motorleistung zwischen den beiden Abtriebswellen teilenden
mittleren Ausgleichsgetriebe und einem zwischen diesem und der Antriebswelle angeordneten
Getriebe, dieses mit dem mittleren Ausgleichsgetriebe derart verkettet, daß eine
Begrenzung des Ausgleichs zwischen den beiden Abtriebswel.len eintritt, der selbständig
wirksam wird und die beiden Abtriebswellen gegeneinander sperrt, sobald eine der
Abtriebswellen die andere um ein bestimmtes Maß überholen will.
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Das Getriebe enthält einen Freilauf, dessen eine Hälfte zusammen mit
dem Planetenradträger und dessen andere Hälfte zusammen mit dem einen Sonnenrad
des mittleren Ausgleichsgetriebes angetrieben wird.
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Außerdem kann noch zwischen jeder Abtriebswelle und dem von ihr getriebenen
Paar der Bodenräder ein weiteres Ausgleichsgetriebe angeordnet sein.
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Jedes der Bodenräder oder jede Abtriebswelle des vorderen und hinteren
Ausgleichsgetriebes kann je eine eigene Bremse haben.
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Die Erfindung bringt den bisher nicht bekannten Vorteil, daß kleine
Drehzahlunterschiede zwischen den Bodenrädern, wie sie bei ungleichen Rollradien
oder beim Kurvenfahren auftreten, mit gleichmäßig verteilten Antriebsmomenten sämtlicher
Räder ermöglicht sind, wogegen große Drehzahlunterschiede durch Rutschen eines der
Räder und Stillstand der übrigen Räder unmöglich gemacht werden.
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An Hand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele beschrieben, die
weitere erfinderische Einzelheiten zeigen.
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Fig. 1 ist eine schematische zum Teil abgebrochene Seitenansicht eines
Fahrzeuges mit Vierradantrieb und einem erfindungsgemäßen Triebwerk; die dem Betrachter
zugewandten Vorder- und Hinterräder sind der Deutlichkeit wegen weggelassen; Fig.
2 ist ein entsprechender schematischer Schnitt; Fig. 3 und 4 zeigen die Freiläufe
des Triebwerkes in Teilschnitten mit größerem Maßstab; Fig.5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel
des Triebwerkes im Längsschnitt; Fig. 6 ist ein Teilschnitt längs der Linie VI-VI
der Fig. 5 Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Triebwerkes schematisch
von .der Seite, zum Teil im Schnitt.
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Da sich die Erfindung in erster Linie mit der Übertragung des Motorantriebes
auf alle vier Räder des Fahrzeuges- beschäftigt, werden die nicht an dieser Übertragung
beteiligten Teile nur kurz beschrieben.
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Wie Fig. 1 zeigt, besteht das Fahrgestell des Fahrzeuges aus dem mittleren
Rohrbalken 1 mit den angetriebenen Halbachsen 2 für die Vordrer- und Hinterräder
3, die in irgendeiner Weise am Fahrgestell aufgehängt sind'. Der Rohrbalken 1 trägt
an seinen über die vorderen Halbachsen 2 hinaus verlängerten Gabelenden 4A den Motor
4. An dem Motor ist der Getriebekasten 5 angebaut, der die Kupplung 5A und das Schaltgetriebe
5B enthält. Außerdem enthält er die Ausgangswelle 6 und das Ausgangszahnrad 7 des
Schaltgetriebes.
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Die Erfindung bezieht sich auf die Übertragung der Antriebskraft von
dem Ausgangszahnrad 7 zu den vorderen und hinteren Bodenrädern 3. Im großen ganzen
besteht das diesem Zweck dienende Triebwerk aus vorderen und hinteren frei arbeitenden
Ausgleichsgetrieben 9 beliebiger Bauart und einem Mittelausgleichsgetriebe 10 mit
begrenzter Ausgleichswirkung. Dieses Mittelausgleichsgetriebe, das im Getriebekasten
5 liegt, übernimmt die Antriebsleistung des Motors 4 von dem Ausgangszahnrad 7 und
verteilt sie auf die vordere Abtriebswelle 11 und die hintere Abtriebswelle 12,
die je eines der vorderen und hinteren Ausgleichsgetriebe 9 antreiben, Die Welle
12 hat ungefähr in ihrer Mitte ein Kardanagelenk 15. Die Ausgangsräder des vorderen
und des hinteren Getriebes 9 oder die von diesen angetriebenen Wellen tragen innenliegende
Bremsen 13. Diese Bremsen sind nur angedeutet und können beliebiger Art, z. B. Trommel-oder
Scheibenbremsen sein. An die Ausgangswellen des vordere und hinteren Getriebes sind
die vorderen und hinteren Halbachsen 2 mit Gelenken angeschlossen.
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Nunmehr soll an Hand der Fig. 1 und 2 das Mittelausgleichsgetriebe
10 beschrieben werden..
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Das vom Motor 4 über das Schaltgetriebe 5B angetriebene Ausgangszahnrad
7 greift in das Zahnrad 16 ein, das den Planetenradträger 17 treibt. Dieser trägt
eine Anzahl Kegelplanetenräder 17A, die in die Sonnenräder 18F und 18R - eingreifen.
Diese Sonnenräder tragen Zahnkränze 19F und 19R, die in die Zahnräder 20F bzw. 20R
der gleichachsigen vorderen und hinteren Abtriebwellen 11 und 12 eingreifen. Diese
Wellen tragen Kegelritzel 21F und 21R, die in die Tellerkegelräder 22F und 22R des
vorderen bzw. hinteren Differentials 9 eingreifen. Die Untersetzung zwischen den
Rädern 21F und 22F ist anders als die Untersetzung zwischen den Rädern 21R und 22R.
Der Zweck dieses Unterschiedes wird später erklärt.
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Weiter liegen in dem Getriebekasten 5 zwei Freiläufe 23 und 24, deren
überholende Teile bei beiden in jeder Drehrichtung überholen können. Der erste Freilauf
23 liegt zwischen der vorderen Vortriebswelle 11 und der hinteren Vortriebswelle
12 und ist So angeordnet, daß er der Welle 11 gestattet; die Welle 12 zu
überholen. Der zweite Freilauf 24 liegt zwischen einer Verlängerung des Planetenradträgers
17- und einem mit dem Zahnrad 19R verbundenen Teil und ist so angeordnet, daß er
dem Zahnrad 19R gestattet, den Planetenradträger 17 zu überholen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Untersetzungen zwischen den vorderen
Kegelrädern 21F, 22" einerseits und den hinteren Kegelrädern 21R, 22R andererseits
so gewählt, daß bei gleicher Drehzahl der vorderen
und hinteren
Bodenräder 3 und z: B. 100 Umläufen des Planetenradträgers 17 in der Zeiteinheit
die hintere Vortriebswelle 12 nur 95 Umdrehungen macht, dagegen die vordere Vortriebswelle
11 gleichzeitig 105 Umdrehungen macht. Daher überholt durch die Wirkung des Freilaufes
23 normalerweise die vordere Welle 11 unbehindert die hintere Welle 12. Die Übersetzungsverhältnisse
zwischen den Rädern 20F, 19F einerseits und 20R, 19R andererseits sind so gewählt,
daß bei 106 Umdrehungen des Rades 19R das Rad 19F nur 94 Umdrehungen. macht. Daher
läuft normalerweise das Zahnrad 19R schneller als der Planetenradträger 17, so daß
im normalen Betrieb eine ständige Ausgleichswirkung eintritt, indem sich der Planetenradträger
17 gegenüber den Rädern 19F und 19R dreht. Dabei kann durch die Wirkung des Freilaufes
24 das Rad 19R den Planetenradträger 17 unbehindert überholen.
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Durch diese Anordnung wird erreicht; daß beim Schlüpfen der Hinterräder
3 und gleichzeitigem Greifen der Vorderräder der Freilauf 23 das Mittelgetriebe
sperrt und somit Vorder- und Hinterräder starr miteinander kuppelt; so daß ein weiteres
Schlüpfen der Hinterräder und somit ein ungenügender Antrieb des Fahrzeuges verhindert
wird. Wenn dagegen die Vorderräder schlüpfen, während die Hinterräder noch greifen,
wird infolge des Bestrebens des Sonnenrades 18F, den Planetenradträger 17 zu überholen,
durch Wirkung des Freilaufes 24 der Planetenradträger 17 mit den Rädern 19R, 18R
starr gekuppelt, so daß die Ausgleichswirkung aufhört und ein weiteres Schlüpfen
der Vorderräder verhindert wird.
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Durch den Einbau des Mittelausgleichsgetriebes 10 ergibt sich demnach
die Möglichkeit, die Leistungsverteilung zwischen Vorder- und Hinterrädern 3 zu
ändern. Das heißt, daß wegen der Gleichheit des an die vordere Welle 11 und die
hintere Welle 12 abgegebenen Drehmoments des normalerweise schneller laufende Sonnenrad
18R auch normalerweise eine größere Leistung aufnimmt und an die Hinterräder abgibt.
Da jedoch normalerweise die Hinterräder dieselbe Drehzahl .haben wie die Vorderräder,
ergibt die Ungleichheit der aufgenommenen Leistung einen Unterschied im Drehmoment
an den Halbachsen 2 der Hinterräder im Vergleich zu denen der Vorderräder. Dieser
Unterschied ist bei Fahrzeugen erwünscht, die hinten mehr belastet sind als vorn.
Man kann auch die Anordnung umkehren, so daß die Halbachsen 2 der Vorderräder das
größere Drehmoment erhalten.
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Das Mittelausgleichsgetriebe 10 nach Fig. 1 und 2 ist für Dauerbetrieb
bemessen; unter normalen Bedingungen drehen sich die Sonnenräder 18F und 18R dauernd
gegenläufig.
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Die Freiläufe 23 und 24 sind in Fig. 3 und 4 dargestellt, aber es
empfiehlt sich, die Beschreibung dieser Freiläufe erst weiter unten zu geben.
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Es ist zu beachten, daß eine ungleiche Verteilung der Leistung zwischen
den Vortriebswellen 11 und 12 nicht notwendig damit verbunden ist, daß ein Getriebe
dauernd seine Ausgleichswirkung ausübt wie das Getriebe nach Fig. 1 und 2. Dies
erkennt man an dem Ausführungsbeispiel nach Fig.5, das nun beschrieben werden soll.
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. Die Fig. 5 zeigt eine andere, jedoch bevorzugte Ausführungsform
eines Mittelausgleichsgetriebes mit begrenzter Ausgleichswirkung. Zwischen der vom
Motor getriebenen Welle 6 und der Mittellinie der vorderen und hinteren Abtriebsachsen
11 und 12 ist hier eine Vorgelegewelle 25 mit fest darauf sitzenden drei Zahnrädern
26, 27 und 28 angeordnet. Die Sonnenräder 29 des Ausgleichsgetriebes sitzen . auf
den Wellen 11 und 12 fest. Die Planetenräder 30, von denen nur eins gezeichnet ist,
laufen auf dem Querzapfen 31. Der als Planetenradträger dienende Käfig 32 besteht
aus einem Stück. Zum Zusammenbau des Ausgleichsgetriebes ist der Käfig 32 mit der
Öffnung 33 versehen. In Fig. 5 sind die Schnitte durch verschiedene Ebenen geführt,
um die Öffnung 33 zu zeigen. Auf dem Käfig 32 sitzt der Zahnkranz 34, der durch
eine Nutverbindung 35 den Querzapfen 31 festhält und gegen Drehung sichert. Der
Zahnkranz 34 greift in das Rad 27 der Vörgelegewelle 25 und wird von diesem angetrieben.
Somit wird dem Ausgleichsgetriebe die Leistung über die Räder 7 und 26, die Vorgelegewelle
25 und die Räder 27 und 34 zugeführt. Der Käfig 32 treibt die vordere und die hintere
Welle 11 und 12 mit Ausgleichswirkung, die durch die im folgenden beschriebenen
Vorrichtungen begrenzt ist.
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Diese Vorrichtungen bestehen in zwei Freiläufen 36 und 37. Der erste
Freilauf 36 liegt zwischen der vorderen Abtriebswelle 11 und der Vargelegewelle
25, der zweite Freilauf 37 zwischen der hinteren Abtriebswelle 12 und der Vorgelegewelle
25. Der überholende Teil des Freilaufes 36 wird von den Rädern 28, 38 angetrieben,
der überholende Teil des Freilaufes 37 von den Rädern 26, 39. Die treibenden Teile
der Frei-Läufe sitzen auf den Wellen 11 und 12.
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Die beiden Freiläufe sind gleichartig gebaut. Deshalb genügt es, einen
von ihnen zu beschreiben: Nach Fig. 5 und 6 besteht jeder Freilauf aus einem treibenden
Teil 40, der auf dar Welle 11 oder 12 sitzt und bei dem Ausführungsbeispiel acht
konzentrische Bogenstücke 41 abwechselnd mit acht ebenen Flächen 42 hat. Der überholende
Teil besteht. in einer konzentrischen Innenfläche 43 in einer Vertiefung des Rades
38 oder 39. Zwischen dem treibenden Teil und dem überholenden Teil liegt ein frei
bewegliches Zwischenglied, das aus acht Rollen 44 besteht, die zwischen Fingern
45 eines Käfigs 46 liegen. Dieser Käfig wird zum Nacheilen. veranlaßt, indem ein
Bremsklotz 48 von der ihn tragenden Feder 49 in eine Ringnut 47 des Käfigs 46 gedrückt
wird.
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Beim Betrieb eines solchen Freilaufes veranlaßt eine Relativdrehung
des treibenden Teiles 40 in jeder Richtung die ebenen Flächen 42 dazu, die Rollen
44 in ihrem Ringraum zu verschieben, bis sie sich festklemmen und als Kupplungsglieder
gegen die Zylinderfläche 43 drücken, so daß der treibende Teil dann mit dem überholenden
Teil fest gekuppelt ist. Andererseits kann. der überholende Teil in beiden Richtungen.
überholen, weil die Zylinderfläche 43 nicht imstande ist, die Rallen 44 gegen die
Bremswirkung. des Käfigs 46 zu verschieben.
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Um noch einmal auf das erste Ausführungsbeispiel zurückzukommen: Die
bei dem Mittelausgleichsgetriebe benutzten Freiläufe 23 und 24 gemäß Fig. 1 und
2 sind in Bauart und Arbeitsweise den soeben bei Fig. 5 und 6 beschriebenen ähnlich.
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Nach Fig. 3 sitzt der überholende Teil 50 des Freilaufes 23 für die
Wellen il und 12 fest auf der Welle 11. 51 sind die kuppelnden Rollen. Der Freilauf
hat einen Zwischenring 52 mit einem Ansatz 53; an dessen Umfangsfläche die nicht
gezeichnete Bremse angreift. Der treibende Teil 54 besteht aus einem Stück mit dem
Rad 20R, das mit der hinteren Wella 12 gekuppelt ist. Dieser Teil 54 hat abwechselnde
ebene und bogenförmige Flächen, wie bereits bei Fig. 6 beschrieben:.
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In Fig. 4 ist der Freilauf 24 im wesentlichen ebenso gebaut wie bei
Fig. 3 beschrieben. Der treibende Teil 56 sitzt fest auf einer Verlängerung
17B des Planetenradträgers
17. Der überholende Teil 57 wird von
einer Vertiefung des Rades 19R gebildet, das aus einem Stück mit dem hinteren Sonnenrad
18R des Mittelausgleichsgetriebes besteht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 liegt das Mittelausgleichsgetriebe
61 zwischen vorderer und hinterer Vortriebwelle 58 und 59, die über gewöhnliche
freie Ausgleichsgetriebe die vorderen und hinteren Bodenräder antreiben. Die Untersetzung
zwischen dem vorderen. Kegelrad 60 und dem zugehörigen Tellerrad ist geringer als
die Untersetzung zwischen. den entsprechenden. hinteren Rädern., so daß normalerweise
die vordere Welle 58 um etwa 2 oder 30/o schneller läuft als die hintere Welle 59.
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Das Mittelausgleichsgetriebe 61 liegt gleichachsig zwischen den vorderen
und hinteren Wellen 58, 59. Der Antrieb> vom Motor wird durch nicht gezeichnete
Teile auf den Planetenträgerkäfig 62 übertragen. Die Sonnenräder 63 sind mit den
Wellen 58 bzw. 59 verbunden.
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Der erste Freilauf, der dazu dient, die Wirkung des Ausgleichsgetriebes
zu begrenzen, und ein Versagen des Fahrzeugantriebes beim Schlüpfen eines Hinterrades
zu verhüten,, besteht aus einem überholenden Teil 64 und einem treibenden Teil 65,
die mit dem vorderen bzw. hinteren der Sonnenräder 63 verbunden sind. Dieser Freilauf
kann in beiden Richtungen als Kupplung wirken wie die vorher beschriebenen Freiläufe.
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Der zweite Freilauf dient zum Begrenzen der Ausgleichswirkung in entgegengesetztem
Sinne und verhindert ein Versagen des Fahrzeugantriebes beim Schlüpfen eines Vorderrades.
Die Bauart ist ähnlich den beschriebenem. Jedoch wird der treibende Teil 66 durch
Zahnräder 67, 68 mit Übersetzung ins Langsame von der vorderen Welle 58 angetrieben,
wogegen der überholende Teil 69 durch Zahnräder 70, 71 mit Übersetzung ins Schnelle
von der hinteren Welle 59 getrieben wird. An: jeder der Halbachsen der Vorder-und
Hinterräder sind Bremsen 72, vorzugsweise Innenbremsen., angebracht.
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Eine allgemeine Betrachtung der an Hand der Zeichnungen beschriebenen.
Ausführungen zeigt, daß der Anteil, um den die Hinterräder schneller als die Vorderräder
laufen können, verhältnismäßig gering ist, aber je nach den Erfordernissen verschieden
groß gewählt sein kann, da er hauptsächlich die gewöhnlich größere Belastung und
folglich weitere Zusammendrückung der hinteren Luftreifen ausgleichen soll. Diese
Zusammendrückung erhöht das Untersetzungsverhältnis zwischen Motor und Hinterrädern
und bewirkt, daß die Drehzahl der Hinterräder größer wird als die der Vorderräder.
Daher muß der überholende Teil des dafür bestimmten Freilaufes mit solcher Übersetzung
betrieben. werden, daß er genügend Überholfreiheit hat, um bei derartiger Reifenzusammendrückung
noch keine selbsttätig sperrende Kupplung hervorzurufen. Andernfalls würden die
Reifen auf der Straße radieren. Es ist aber andererseits unerwünscht, einen zu großen
Überholspielraum zu haben., weil sonst das Verteilergetriebe dauernd zu viel arbeiten
müßte. Denn wegen der Ungleichheit der Übersetzung der Getrieberäder vorn und hintern
(wie bei Fig. 2 beschrieben) und der daraus folgenden Ungleichheit der Drehzahlen
an der vorderen und hinteren Welle 11 und 12 arbeitet das Mittelausgleichsgetriebe
fortwährend, indem sich seine Planetenräder und deren Träger drehen.
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Andererseits muß das Überholverhältnis an. dem Freilauf, der ein Schlüpfen
der Vorderräder verhindern soll, größer sein, damit eine Lenkung möglich ist. Deshalb
muß der an, die Hinterräder angeschlossene überholende Teil mit solcher Übersetzung
betrieben werden., daß der an die Vorderräder angeschlossene treibende Teil nicht
imstande ist, eine zur Sperrwirkung führende Relativdrehzahl zu erreichen, solange
die Vorderräder nur um so viel schneller als die Hinterräder laufen, wie zum Kurvenfahren
nötig ist.
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Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind, wie bereits gesagt, die Übersetzungen
an den vorderen und hinteren Differentialrädern so gewählt, daß die Welle 11 und
der überholende Teil des Freilaufes 23 in der Zeiteinheit 105 Umdrehungen machen,
während die hintere Welle 12 mit denn dazugehörigen treibenden. Teil nur 95 Umdrehungen
macht. Bei dem Freilauf 24 ist eine größere Überholfreiheit zugelassen, indem der
überholende Teil mit dem Rad 19R in der Zeiteinheit 106 Umdrehungen machen kann.,
während der treibende Teil mit dem Planetenradträger 17 nur 100 Umdrehungen macht.
Daraus ergibt sich, daß die vordere Welle 11 bis auf etwa 120 Umdrehungen, beschleunigt
werden. muß, damit der Planetenradträger 17 eine Drehzahl von 106 erreicht und das
Differential sperrt.
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Bei der Anordnung nach. Fig. 7 ist die: Übersetzung der vorderen Welle
58 und. des überholenden Teiles 64 so bemessen, daß diese um etwa: 2 oder 3 0/o
schneller laufen dürfen als die hintere Welle 59 mit dem treibenden Teil
65. Dagegen ist bei dem überholenden Teil 69 des anderen Freilaufes die Übersetzung
so, daß er ungefähr 200/o schneller laufen darf als der treibende Teil 66.
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Bei der Anordnung nach Fig. 5 sind die Übersetzungen so, daß die hintere
Welle 12 um 2,70/o schneller als die vordere Welle 11 laufen muß, bevor sie mit
dieser starr gekuppelt wird. Dagegen muß die vordere. Welle 11 um 14,580/o schneller
als die hintere Welle 12 laufen, bevor sie gegen diese gesperrt wird.
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Es ergibt sich aus der Anordnung nach Fig. 5, daß die Wellen 11 und
12 gleich schnell laufen, wenn die mittleren Rollradien bei Vorder- und Hinterreifen
gleich sind. Dabei arbeitet das Verteilergetriebe nicht, und die Leistung verteilt
sich gleichmäßig auf die Vorderräder und die Hinterräder. Die Drehzahlunterschiede
für die Freiläufe. werden. durch die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse zwischen
den drei Vorgelegerädern 26, 27, 28 und den in sie eingreifenden Rädern 39, 34,
38 erreicht. Das Rad 27 ist das kleinste, so daß es - bei nicht wirkendem Verteilergetriebe
-die Wellen 11 und 12 und die treibenden Teile beider Freiläufe langsamer antreibt
als die überholenden Teile 39; 38. Das Rad 26 ist kleiner als das Rad 28, um die
obengenannten verschieden: großen Überholfreiheiten zu erreichen. Wenn bei dieser
Anordnung z: B. die Hinterräder zu schlüpfen suchen, während die Vorderräder mit
unveränderter Drehzahl greifen, wird der Käfig 32 beschleunigt. Der Käfig braucht
nur um 1,350/ö schneller zu laufen., d. h. um die Hälfte des zwischen. Vorderwelle
und Hinterwelle zugelassenen Unterschiedes, um die Sperrwirkung einzuleiten. Dieselbe
Wirkung ergibt sich beim Schlüpfen der Vorderräder, nur mit dem Unterschied, daß
der Käfig 32 mehr beschleunigt werden muß.
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Wie schon festgestellt, wird die Anordnung na :h Fig. 5 vor den anderen
Anordnungen bevorzugt. Spie ist baulich einfacher und hat die Eigenschaft, ein erliebliches
dauerndes Arbeiten des Verteilergetriebes zu vermeiden. Trotzdem kann sie für eine
solche Ausgleichswirkung ausgeführt werden:, wenn man eine ungleiche Leistungsverteilung
durch ungleiche Übersetzung
am vorderen und hinteren Ausgleichsgetriebe
wünscht.
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Außer dem Vorteil, daß die Gefahr der Fahrzeugblockierung durch Radschlupf
bei dennoch gewisser Ausgleichsfreiheit in vorgeschriebenen Grenzen vermieden wird,
bieten die beschriebenen Anordnungen auch Vorteile beim Bremsen, nämlich dann, wenn
ein Rad durch die Brense blockiert wird und rutscht.
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Die vorher beschriebenen unabhängigen Bremsen, z. B. die Bremsen 13
nach Fig. 2, ergeben in Verbindung mit dem Vierradantrieb und dem zweiseitigen begrenzt
freien Mittelgetriebe Vorteile gegenüber den gewöhnlichen unabhängigen Bremsen an
Bodenrädern eines Fahrzeuges mit gewöhnlichem Zweirad-Hinterantrieb. Denn nimmt
man an, daß das linke Vorderrad blockiert wird und rutscht, während das rechte Vorderrad
weiter völlig greift, so setzt das vordere Ausgleichsgetriebe die Drehzahl der Vorderwelle
auf die Hälfte herab. Aber dazu kommt es nicht, weil der Hinterradantrieb durch
den dazu bestimmten Freilauf fest gekuppelt wird und dann die Vorderwelle treibt.
Infolgedessen wird bei weiter völligem Greifen der Hinterräder das rutschende. Rad
dennoch mit einem Drehzahlanteil laufen, der um den doppelten Betrag der zwischen
hinterer und, vorderer Welle, zugelassenen Überholung kleiner als die normale Drehzahl
ist, d. h. bei der Anordnung nach Fig. 5 um 5,40/o. Dadurch wird ein völliges Rutschen
des linken Vorderrades vermieden, und alle vier Räder bleiben in Tätigkeit, so daß
das Anziehen der linken Vorderbremse nicht vergeblich. ist, wie es in solchem Fall
bei einem Fahrzeug mit gewöhnlichem Zweirad-Hinterantrieb gewesen wäre. Falls ein
Hinterrad zum Rutschen neigt, sperrt der andere Freilauf, und die Vorderräder sind
bestrebt, das rutschende Hinterrad mit einem angemessenen Teil seiner vollen Drehzahl
anzutreiben, dessen Größe von der Überholfreiheit des Getriebes abhängt. Bei der
Anordnung nach Fig. 5 z. B. würde das rutschende Hinterrad um 29,150/o langsamer
laufen als bei normaler Drehzahl. Somit steht fest, daß alle vier Bremsen wirksam
bleiben, wenn irgendein Rad zum Rutschen neigt. Dasselbe gilt auch, wenn beide Vorderräder
oder beide Hinterräder zum Rutschen. neigen.
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Die geschilderten Bremsvorteile können aber selbstverständlich auch
mit anderen Bremssystemen erreicht werden, z. B. mit einer Bremse an, der Eingangswelle.
des Mittelgetriebes, oder mit einer Bremse an der vorderen oder hinteren Abtriebswelle
oder an beiden Wellen, oder mit irgendeiner geeigneten. Vereinigung von Bremsen.
Man, kann z. B. eine Bremse an der hinteren Abtriebswelle und zwei unabhängige Bremsen
an den Vorderrädern anordnen.
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Bei den beschriebenen Anordnungen wurden das vordere und das hintere
Zwischenradgetriebe als gewöhnliche freie Ausgleichsgetriebe angenommen. Man kann
aber beide oder eines von ihnen durch ein abgeändertes Verteilergetriebe ersetzen.,
z. B. ein Getriebe mit Drehmomentverschiebung oder Getriebe, das ähnlich wirkt wie
eines der oben beschriebenen Mittelausgleichsgetriebe.