DE1555228C3 - Control device for the locking clutch of a lockable differential gear for vehicles, in particular for motor vehicles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für die Sperrkupplung eines sperrbaren Ausgleichgetriebes für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die zwei Glieder des Ausgleichgetriebes in ihrer Einrückstellung verbindende Sperrkupplung willkürlich betätigbar ist. Die Erfindung hat für Ausgleichgetriebe innerhalb einer Achse Bedeutung und auch für solche, die zwischen zwei Achsen angeordnet sind.The invention relates to a control device for Locking clutch of a lockable differential gear for vehicles, in particular for motor vehicles, in the the locking clutch connecting the two links of the differential in their engagement position arbitrarily is actuatable. The invention is important for differential gears within an axle and also for those which are arranged between two axes.

Für Fahrzeuge, die mehr oder weniger häufig auf unbefestigtem Untergrund eingesetzt sind, wird zur Erhöhung der Zugkraft an der Antriebsachse eine Ausgleichgetriebesperre der obigen Art verwendet, die vom Fahrer im Bedarfsfall eingeschaltet wird. Das Einschalten derartiger Sperrkupplungen, z. B. gemäß US-PS 28 76 658, erfolgt von Hand direkt oder vermittels eines Druckmittels. Es ist aber auch schon bekannt (DT-PS 9 57 815), den Schaltvorgang der Sperrkupplung abhängig von einer vorbestimmten Betriebsbedingung des Fahrzeuges zu steuern. Ferner ist es auch bekannt (DT-PS 4 59 638), den Ausgleich im Ausgleichgetriebe vom Lenkrad her zu beeinflussen, wobei unter Umständen noch die Fahrgeschwindigkeit als weitere Einflußgröße dazu kommen kann (DT-PS 9 31633).For vehicles that are used more or less frequently on unpaved ground, there is an increase the tractive force on the drive axle uses a differential lock of the above type, which is switched on by the driver if necessary. Switching on such locking clutches, z. B. according to US-PS 28 76 658, is done by hand directly or by means of a pressure medium. But it is already known (DT-PS 9 57 815), the switching process of the lock-up clutch depending on a predetermined operating condition to control the vehicle. It is also known (DT-PS 4 59 638) to balance the differential gear influence from the steering wheel, with possibly the driving speed as further Influencing factor can also come (DT-PS 9 31633).

Und schließlich ist es auch noch bekanntgeworden (US-PS 27 22 134), den Ausgleich des Ausgleichgetriebes steuerbar zu gestalten. Diese bekannten Anordnungen haben insofern eine andere Problemstellung, als dort eine Abhängigkeit von Betriebsgrößen gegeben ist. Wenn aber bei den «infachen, von Hand einrückbaren Ausgleichgetriebesperren bei Rückkehr des Fahrzeugs vom Gelände auf eine befestigte Straße das Wiederausschalten der Sperre vergessen wird, so kannAnd finally it has also become known (US-PS 27 22 134), the compensation of the differential gear to make it controllable. These known arrangements have a different problem, as there is a dependency on company sizes. But when it comes to the simple ones that can be indented by hand Differential locks when the vehicle returns from the site to a paved road If you forget to turn the lock off again, so may

ίο dies außerordentlich nachteilig sein. Es treten dann, insbesondere bei Kurvenfahrt, Verspannungen und hohe Beanspruchung im Hinterachsgetriebe auf. Auch die Reifen der betreffenden Räder unterliegen einem unsachgemäß hohen Verschleiß.ίο this can be extremely detrimental. It then occurs, in particular when cornering, tension and high stress in the rear axle drive. Also the Tires on the wheels in question are subject to inappropriately high levels of wear.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diese bei unsachgemäßer Bedienung auftretenden Nachteile einer Ausgleichgetriebesperre zu vermeiden, d. h. also, dafür zu sorgen, daß das Wiederausrücken der Sperre nicht vergessen werden kann. Diese Aufgabe wird bei der Steuereinrichtung der eingangs erwähnten Gattung dadurch gelöst, daß die willkürliche Betätigung der Sperrkupplung in Abhängigkeit vom Erreichen einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit selbsttätig so übersteuerbar ist, daß bei willkürlich eingerückter Sperrkupplung diese selbsttätig ausgerückt wird. Die auslösende Geschwindigkeit wird man dabei so legen, daß die im Gelände übliche Fahrgeschwindigkeit mit Sicherheit darunter und die auf der Straße gebräuchliche Geschwindigkeit darüber liegt. Es könnte hierfürThe invention has set itself the task of eliminating these disadvantages that occur in the event of improper operation avoid a differential lock, d. H. So, make sure that the lock is released cannot be forgotten. This task is performed in the case of the control device of the type mentioned at the beginning solved in that the arbitrary actuation of the locking clutch depending on the achievement of a predetermined driving speed can be automatically overridden so that with arbitrarily engaged Locking clutch this is disengaged automatically. The triggering speed will be set in such a way that that the usual driving speed in the field is certainly below that and that which is common on the road Speed is higher. It could do this

z. B. der Grenzwert von etwa 40 km pro Stunde in Frage kommen. Das Einschalten soll auf jeden Fall von Hand, d. h. also bewußt erfolgen.z. B. the limit of about 40 km per hour come into question. Switching on should definitely be from Hand, d. H. so be done consciously.

Im allgemeinen werden die bei derartigen Ausgleichgetriebesperren gebräuchlichen Sperrkupplungen durch ein Druckmittel betätigt. Hierfür schlägt die Erfindung dann vor, daß die Sperrkupplung in an sich bekannter Weise durch eine Feder in Richtung Ausrücken belastet ist und durch Druckmittel einrückbar ist, und daß in der Zuleitung des Druckmittels zum Stellmotor der Sperrkupplung ein in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit schaltbares Steuerventil angeordnet ist. Als Druckmittel kommt in erster Linie Luft oder Drucköl in Frage. Prinzipiell wäre es auch denkbar, die Sperrkupplung durch das Druckmittel sowohl aus- als auch einrücken zu lassen, d. h. die Kupplungsbetätigung doppelwirkend zu gestalten. Jedoch hat die zuerst geschilderte Ausführungsform den Vorteil, daß auch bei Ausfall des Druckmittels die Sperrkupplung mit Sicherheit gelöst und damit das Fahrzeug für den normalen Straßenverkehr geeignet gemacht werden kann.In general, the locking clutches used in differential gear locks of this type are used actuated by a pressure medium. For this purpose, the invention then proposes that the locking clutch is known per se Way is loaded by a spring in the direction of disengagement and can be engaged by pressure medium, and that in the supply line of the pressure medium to the servomotor of the locking clutch a depending on the driving speed switchable control valve is arranged. The main pressure medium is air or Pressure oil in question. In principle, it would also be conceivable to both disengage and disengage the locking clutch through the pressure medium also to be indented, d. H. make the clutch actuation double-acting. However, the first portrayed has Embodiment has the advantage that the locking clutch with security even if the pressure medium fails solved and so that the vehicle can be made suitable for normal road traffic.

Die Erfindung bevorzugt eine Lösung, bei der in der Zuleitung des Druckmittels zum Stellmotor der Sperrkupplung in Reihe ein willkürlich schaltbares Steuerventil und ein elektromagnetisch betätigbares Steuerventil angeordnet sind, welches in einer ersten Stellung den Zufluß von Druckmittel zum Stellmotor der Sperrkupplung freigibt und in einer zweiten Stellung den Stellmotor entlastet. Dabei wird dann gemäß einem weiteren Merkmal die Erregerwicklung des elektromagnetisch betätigbaren Steuerventils über einen vom Tachometer ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit geschlossenen Kontakt mit einer Stromquelle verbunden. Naturgemäß kann an Stelle des Tachometers auch ein anderes in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit umlaufendes Glied verwendet werden.The invention prefers a solution in which the locking clutch is in the supply line of the pressure medium to the servomotor in series an arbitrarily switchable control valve and an electromagnetically actuated control valve are arranged, which in a first position the flow of pressure medium to the servomotor of the locking clutch releases and relieves the servomotor in a second position. It is then according to a Another feature is the excitation winding of the electromagnetically actuated control valve via one of the Speedometer from a certain driving speed closed contact connected to a power source. Naturally, instead of the tachometer, another depending on the driving speed can also be used revolving link can be used.

In der Zeichnung ist eine in der Beschreibung näher erläuterte Ausführung der Steuereinrichtung einer Sperrkupplung eines sperrbaren AusgleichgetriebesIn the drawing, an embodiment of the control device explained in more detail in the description is shown Locking clutch of a lockable differential gear

nach der Erfindung dargestellt.shown according to the invention.

Nach der Zeichnung ist in üblicher Weise an einer Achse 10 ein Achsgetriebegehäuse 11 angeordnet, welches ein sperrbares Ausgleichgetriebe 12 aufnimmt. Auf einer Achswelle 13 ist undrehbar, aber längs verschiebbar, eine Schiebemuffe 14 angeordnet, mit deren Hilfe eine als Klauenkupplung ausgebildete Sperre 15 mit dem Ausgleichgetriebegehäuse gekuppelt oder entkuppelt werden kann. Durch diese Sperrkupplung 15 wird die Achswelle 13 mit dem Ausgleichgetriebegehäuse 16 starr verbunden, d. h. also das Ausgleichgetriebe gesperrt.According to the drawing, an axle drive housing 11 is arranged in the usual way on an axle 10, which a lockable differential gear 12 receives. On an axle shaft 13 is non-rotatable, but longitudinally displaceable, a sliding sleeve 14 is arranged, with the aid of which a lock 15 designed as a claw coupling can be coupled or uncoupled with the differential housing. Through this locking clutch 15 the axle shaft 13 is rigidly connected to the differential gear housing 16, d. H. so the differential locked.

Die Betätigung der Schiebemuffe 14 erfolgt über einen Stellhebel 17 von einem druckmittelbetätigbaren Stellmotor 18. Eine Feder 19 in dem letzteren ist bestrebt, die Schiebemuffe 14 stets in der ausgerückten Stellung zu halten bzw. in diese ausgerückte Stellung zu bewegen. Der Stellmotor 18 wird von einem Druckmittelbehälter 20 gespeist, der seinerseits durch eine Pumpe 2t bei Bedarf mit Druckmittel aufgefüllt und dieses auf einem bestimmten Mindestdruck gehalten wird.The sliding sleeve 14 is actuated by means of an adjusting lever 17 which can be actuated by pressure medium Servomotor 18. A spring 19 in the latter tends to keep the sliding sleeve 14 always in the disengaged position To hold position or to move into this disengaged position. The servomotor 18 is from a pressure medium tank 20 fed, which in turn is filled with pressure medium by a pump 2t if necessary and this is kept at a certain minimum pressure.

In einer Zuleitung 22 vom Druckmittelbehälter 20 zum Stellmotor 18 sind in Reihe ein willkürlich betätigtes Steuerventil 23, z. B. in Form eines Dreiwegehahnes und ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil 24. angeordnet. Die Erregerwicklung 25 des letzteren ist mit einem Kontakt 26 verbunden, der sich am Tachometer befindet. Er kann z. B. bei einer Tachometerstellung entsprechend 60 km pro Stunde angeordnet sein.In a supply line 22 from the pressure medium container 20 to the servomotor 18 are an arbitrarily actuated in series Control valve 23, e.g. B. in the form of a three-way valve and an electromagnetically operated control valve 24. arranged. The excitation winding 25 of the latter is connected to a contact 26 on the speedometer is located. He can z. B. be arranged at a speedometer position corresponding to 60 km per hour.

Das elektromagnetische Steuerventil 24 steht im allgemeinen in der dargestellten Durchgangsstellung. In dieser Stellung kann nun durch willkürliche Betätigung des Steuerventils 23 der Stellmotor 18 mit Druckmittel beaufschlagt oder von diesem wieder entlastet werden. Die Ausgleichgetriebesperre, d. h. die Sperrkupplung 15 wird dabei eingerückt oder wieder ausgerückt.The electromagnetic control valve 24 is generally in the illustrated through position. In this position can now by arbitrary actuation of the control valve 23 of the servomotor 18 with pressure medium acted upon or relieved of this again. The differential lock, d. H. the locking clutch 15 is indented or disengaged again.

Wird nun z. B. das Ausrücken durch Umschalten des willkürlich betätigten Steuerventils 23 vergessen, so erhält das elektromagnetische Steuerventil 24 Strom, sobald am Tachometer der Kontakt 26 geschlossen wird. Das Steuerventil 24 wird nun selbsttätig in die andere Stellung umgeschaltet und das Druckmittel aus dem Stellmotor 18 durch eine Abflußleitung 27 abgeführt. Die Feder 19 ist also nun imstande, die Schiebemuffe 14 wieder in der Zeichnung nach recht zu ziehen und damit die als Ausgleichgetriebesperre wirkende Sperrkupplung 15 auszurücken. Es wird zweckmäßig sein, hierbei noch besondere Mittel vorzusehen, um ein Zurückfallen des elektromagnetischen Steuerventils 24 beim Unterschreiten der gewählten Fahrgeschwindigkeit so lange zu verhindern, wie das willkürlich betätigte Steuerventil 23 in der Stellung stehenbleibt, die dem Einrücken der Ausgleichgetriebesperre entspricht. Dies kann unter Umständen auch schon durch eine Warnlampe erreicht werden. Der Fahrer wird dann beim Aufleuchten derselben das willkürlich betätigbare Steuerventil 23 umschalten.If now z. B. forget to disengage by switching the arbitrarily actuated control valve 23, so receives the electromagnetic control valve 24 current as soon as the contact 26 is closed on the tachometer. The control valve 24 is now automatically switched to the other position and the pressure medium from the Servomotor 18 discharged through a drain line 27. The spring 19 is therefore now able to move the sliding sleeve 14 to pull back to the right in the drawing and thus the locking clutch acting as a differential lock 15 disengage. It will be useful to provide special means to prevent falling back of the electromagnetic control valve 24 when falling below the selected driving speed to prevent as long as the arbitrarily operated control valve 23 remains in the position that the Engaging the differential lock corresponds to. Under certain circumstances, this can also be done by a warning lamp can be achieved. When it lights up, the driver then becomes the one that can be actuated at will Switch over control valve 23.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Steuereinrichtung für die Sperrkupplung eines sperrbaren Ausgleichsgetriebes für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die zwei Glieder des Ausgleichsgetriebes in ihrer Einrückstellung verbindende Sperrkupplung willkürlich betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die willkürliche Betätigung der Sperrkupplung (15) in Abhängigkeit vom Erreichen einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit selbsttätig so übersteuerbar ist, daß bei willkürlich eingerückter Sperrkupplung (15) diese selbsttätig ausgerückt wird.1. Control device for the lock clutch of a lockable differential gear for vehicles, in particular for motor vehicles in which the two links of the differential gear are in their engagement position connecting locking clutch can be operated arbitrarily, characterized in that the arbitrary actuation of the locking clutch (15) depending on the achievement of a predetermined Driving speed can be automatically overridden in such a way that when the locking clutch is arbitrarily engaged (15) this is automatically disengaged. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, mit einer druckmittelbetätigten ausrückbaren Sperrkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkupplung (15) in an sich bekannter Weise durch eine Feder (19) in Richtung Ausrücken belastet ist und durch Druckmittel einrückbar ist, und daß in der Zuleitung (22) des Druckmittels zum Stellmotor (19) der Sperrkupplung (15) ein in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit schaltbares Steuerventil (24) angeordnet ist.2. Control device according to claim 1, with a pressure medium-actuated disengageable locking clutch, characterized in that the locking clutch (15) in a manner known per se by a spring (19) is loaded in the direction of disengagement and can be engaged by pressure medium, and that in the supply line (22) of the pressure medium to the servomotor (19) of the locking clutch (15) depending on the Driving speed switchable control valve (24) is arranged. 3. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und3. Control device according to claims 1 and 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung (22) des Druckmittels zum Stellmotor (19) der Sperrkupplung (15) in Reihe ein willkürlich schaltbares Steuerventil (23) und ein elektromagnetisch betätigbares Steuerventil (24) angeordnet sind, welches in einer ersten Stellung den Zufluß von Druckmittel zum Stellmotor (19) der Sperrkupplung (15) freigibt und in einer zweiten Stellung den Stellmotor entlastet. 2, characterized in that in the feed line (22) of the pressure medium to the servomotor (19) of the locking clutch (15) an arbitrarily switchable control valve (23) and an electromagnetically actuated one in series Control valve (24) are arranged, which in a first position the inflow of pressure medium to the servomotor (19) releases the locking clutch (15) and relieves the servomotor in a second position. 4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und4. Control device according to claims 1 and 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (25) des elektromagnetisch betätigbaren Steuerventils (24) über einen vom Tachometer ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit geschlossenen Kontakt (26) mit einer Stromquelle verbunden ist.3, characterized in that the excitation winding (25) of the electromagnetically actuated Control valve (24) closed by the speedometer from a certain driving speed Contact (26) is connected to a power source.