DE1953138C - Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein sclbstsperren- vorgesehen, daß die Einpressungen an der außendes Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit in liegenden Druckfläche des Ringkolbens trapezförmige einem angetriebenen Ausgleichgetriebegehäuse. an- Gestalt haben und mehrere druckentwickelnde Felgeordneten, mit einer Achswelle verbundenen Achs- der bilden.

wellenrädern, die mit auf einem mit dem Ausgleich- 5 Ferner ist vorgesehen, daß auch die außenliegende

getriebegehäuse verbundenen Zapfen angeordneten ringförmige Druckfläche des Ringzylinders mit hy-

Ausgleichrädern im Eingriff stehen, und mit minde- drodynamischen Druck entwickelnden Einpressun-

stens einer zwischen zwei Teilen, die mit Relativ- gen versehen ist und die maximalen Druck aufwei-

drehzahl umlaufen können, vorgesehenen Sperrkupp- senden Bereiche der Einpressungen durch Öffnungen

lung, die durch eine Betätigungseinrichtung selbst- io mit der Flüssigkeitskammer veränderlichen VoIu-

tätig eingerückt wird, der ein abhängig von der auf- mens verbunden sind, und daß zwischen diesen

tretenden Relativdrehzahl entwickelter hydrodyna- Öffnungen und den entsprechenden Öffnungen des

mischer Druck zugeleitet wird. Ringkolbens Rückschlagventile angeordnet sind.

Ein derartiges Ausgleichgetriebe ist durch die Ferner ist es zweckmäßig, wenn radial vorstehende USA.-Patentschrift 2 743 792 bekannt. Bei dieser 15 Lappen am Ringkolben in Nuten des Ringzylinders sind in einer Kupplungsscheibe und einer Lager- passen und in Halteeinrichtungen des Ausgleichfläche, die Relativdrehzahl zueinander aufweisen getriebegehäuses drehfest aufgenommen sind,
können, Nuten geringer Tiefen vorgesehen. Durch Bei einem Ausgleichgetriebe, bei dem die Achsdie Scherwirkung zwischen diesen Teilen wird eine wellenk«gelräder des Ausgleichgctriebes gegen ein-Pumpwirkung auf die zwischen ihnen befindliche 20 ander gegenüberliegende Flächen eines Abstandstük-Flüssigkeit ausgeübt, um diese zu einer das Abküh- kes anliegen, ist vorgesehen, daß das Abstandstück len ermöglichenden Stelle zu fördern. mit Spiel auf den Zapfen für die Lagerung der Aus-

Bei einer Wellenlagerung ist durch die britische gleichkegelräder gelagert ist, um Achsschub eines

Patentschrift 1 076 992 bekannt, den zwischen zwei der Achswellenkegelräder auf das andere Achswel-

mit Relativdrehzahl zueinander bewegten Teilen auf- 25 lenkegelrad übertragen zu können,
tretenden hydrodynamischen Druck zum Betätigen In den Zeichnungen sind in der nachfolgenden

von Stellmotoren zu verwenden. Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele

Ferner ist durch die deutsche Auslegeschrift des selbstsperrenden Ausgleichgetriebes nach der Er-

1 065 731 ein Ausgleichgetriebe mil hydraulisch be- findung dargestellt. In den Zeichnungen ist
tätigter Sperrkupplung bekannt. 30 F i g. 1 ein waagerechter Schnitt durch ein selbst-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sperrendes Ausgleichgetriebe eines Kraftfahrzeugs

Ausgleichgetriebe der eingangs erwähnten Art' so mit einer hydraulischen Betätigungseinrichtung nach

weiter auszugestalten, daß ein drehzahlabhängiger, der Erfindung, wobei die beiden Seiten der Figur

zum Betätigen der Sperrkupplung geeigneter hydro- neben der Drehachse des Ausgleichgetriebegehäuses

dynamischer Druck bei einfachem, reibungsarmem 35 Schnitte in 90° zueinander liegenden Ebenen sind,
und gedrängtem, die Eingliederung in das Ausgleich- F i g. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstel-

getriebegehäuse erleichterndem Aufbau der Kon- lung der hydraulischen Betätigungseinrichtung mit

struktion erzeugt wird. auseinandergezogenen Einzelteilen der Anordnung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- gemäß Fig. 1,

löst, daß die hydraulische Betätigungseinrichtung 40 F i g. 3 ein waagerechter Teilschnitt einer etwas

einen Ringzylinder aufweist, in dem ein napfartiger abgewandelten Ausführungsform eines Ausgleichge-

Ringkolben verschieblich geführt ist, der mit dem triebes gemäß Fig. 1,

Ringzylinder eine Flüssigkeitskammer veränderli- F i g. 4 eine Darstellung eines Kolbens der hydrau-

chen Volumens bildet, wobei eine außenliegende lischen Betätigungseinrichtung mit unterschiedlich

Druckfläche des Ringzylinders oder des Ringkolbens 45 ausgebildeter Druckfläche,

mit Einpressungen versehen ist, die mit Flächen der F i g. 5 ein horizontaler Teilschnitt durch eine Teile des Ausgleichgetriebes, die mit Relativdrehzahl dritte Ausführungsform eines selbstsperrenden Ausumlaufen können, zum Erzeugen des hydrodynami- gleichgetriebes nach der Erfindung,
sehen Druckes zusammenwirken und in den maxi- F i g. 6 ein vergrößerter Ausschnitt aus der F i g. 5 malen Druck aufweisenden Bereichen der Einpres- 5° im Bereich der hydraulischen Betätigungseinrichtung sungen zu der durch den Ringzylinder und den und

Ringkolben gebildeten Flüssigkeitskarnmer veränder- F i g. 7 eine perspektivische Darstellung der hy-

lichen Volumens führende Öffnungen vorgesehen draulischen Betätigungseinrichtung des selbstsper-

sind und die außenliegende Druckfläche des Ring- renden Ausgleichgetnebes gemäß F i g. 5 mit von dei

Zylinders oder Ringkolbens kleiner als dessen dem 55 Rückseite gesehenen auseinandergezeichneten Ein-

Druck in der Flüssigkeitskammer veränderlichen zelteilen.

Volumens ausgesetzte Fläche ist. Das in Fig. 1 dargestellte selbstsperrende Ausin weiterer Ausgestaltung ist bei einem Ausgleich- gleichgetriebe 10 eines Kraftfahrzeugs enthält eir getriebe, bei dem die Achswellen- und Ausgleich- drehbares Ausgleichgetriebegehäuse 11 mit einen räder als Kegelräder ausgebildet sind und die als 60 Flansch 12, an dem ein Tellerrad 14 befestigt ist Scheibenkupplung ausgebildete Sperrkupplung zwi- Das Tellerrad 14 kämmt mit einem Eingangsritze sehen einem Achswellenkegelrad und dem Ausgleich- ' 15, das drehbar in einem nicht dargestellten das Aus getriebegehäuse vorgesehen ist, zweckmäßig, wenn gleichgetriebegehäuse 11 enthaltenden Achsgetriebe die außenliegende Druckfläche des Ringkolbens der gehäuse gelagert ist. Das Eingangeritzel 15 wird voi hydraulischen Betätigungseinrichtung mit einer La- 65 der Abtriebswelle des Kraftfahrzeugs angetriebei gerfläche am Achswellenkegelrad des Ausgleichge- und überträgt das Antriebsdrehmoment auf das Aus triebes zusammenarbeitet. gleichgetriebegehäuse 11.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist Das Ausgleichgetriebegehäuse 11 enthält einei

Hohlraum 16, in den Schmiermittel aus dem Achs- scher Druck erzeugt wird, wenn eine Relativbewegetriebegehäuse über öffnungen 18 eintreten kann. gung zu einer benachbarten Fläche unter Anwesen-Das Ausg eichgetnebegehäuse Π bildet zwei einan- heit von Flüssigkeit, beispielsweise Schmieröl, einder gegenüberliegende Naben 19, über die es drehbar tritt. Hierbei werden erhebliche hydraulische Drücke abgestützt ist, und die Bohrungen 20 aufweisen, 5 erzeugt. Die Erzeugung des Druckes erfolgt in den durch die die inneren Enden zweier nicht dargestell- Einpressungen, die sich in Richtung der Relativdreter Achswellen des Kraftfahrzeugs treten, die die hung der einander gegenüberliegenden Flächen be-Hinterräder des Kraftfahrzeugs tragen. finden, und erreicht einen Höchstwert an den schma-. Im Ausgleichgetnebegehäuse 11 ist ein sich quer len Enden der trapezförmigen Einpressungen, die in durch den Hohlraum 16 erstreckender Zapfen 21 be- ίο Abstand von den radialen Nuten 46 liegen. An den festigt, der durch eine lange Schraube 22 in seiner Stellen höchsten Druckes der, vom Zapfen 21 ge-Lage festgehalten ist. Auf den Zapfen 21 sind dreh- sehen, im Uhrzeigersinn von den radialen Nuten 46 bar zwei Ausgleichkegelräder 24, von denen nur liegenden Einpressungen 48 ist eine kleine öffnung eines dargestellt ist. gelagert. Die Ausgleichkegel- 50 vorgesehen, die die Einpressung 48 mit der anderäcler 24 kämmen mit zwei Achswellenkegelrädern 15 ren Seite des Ringkolbens 44 verbindet. Die radialen 25 und 26, die an einander gegenüberliegenden Sei- Nuten 46 und die Einpressungen 48 bilden somit ten des Ausgleichgetriebegehäuses 11 drehbar ge- eine Pumpe, die Druckflüssigkeit durch die öffnunlagert sind. _{gen 50 auf die an}d_ere Seite des Ringkolbens 44 lie-Die Achswellenkegelräder 25 und 26 enthalten je fert. Der Ringkolben 44 enthält ferner Lappen 51, eine Bohrung 28 mit einer lnnenkeilverzahnung zur ao die in den Halteeinrichtungen 40 des Ausgleichge-Verbindung mit den nicht dargestellten Achswellen triebegehäuses 11 aufgenommen sind, um ein Drehen des Kraftfahrzeugs. Die Achswellenkegelräder weisen des Ringkolbens 44 in bezug zum Ausgleichgetriebeferner je eine radial nach außen ragende Nabe 29 gehäuse 11 zu verhindern.

auf, die in je einer entsprechenden Bohrung 30 des Die hydraulische Betätigungseinrichtung 41 α ist in

Ausgleichgetriebegehäuse drehbar gelagert sind. An a₅ ähnlicher Weise wie die hydraulische Betätigungs-

jedem Achswellenkegelrad 25 oder 26 ist neben dem einrichtung 41 ausgebildet. Lediglich die Einpressun-

inneren Ende der Nabe 29 eine radial gerichtete gen 48 und 49 des Ringkolbens 44 α sind in umge-

Lagerfläche 31 gebildet, zu denen parallel in Abstand kehrter Anordnung zu den Ringnuten 46 angeordnet,

radial liegende Flächen 32 am Ausgleichgetriebege- so daß vom Zapfen 21 aus gesehen die öffnungen 50

häuse angeordnet sind, die je eine der Bohrungen 30 30 entgegen dem Uhrzeigersinn zu den zugeordneten

ringförmig umgeben. radialen Nuten 46 an den Enden der Einpressungen

Zwischen den einander zugeordneten Lagerflächen 48 liegen.

31 und Flächen 32 ist auf jeder Seite des Ausgleich- Der Ringzylinder42 enthält eine ringförmige Stirngetriebegehäuses 11 je eine Scheibenkupplung 34 wand 52 mit inneren und äußeren zylindrischen vorgesehen, die aus wechselseitig ineinandergreifen- 35 Mantelflächen 54 bzw. 55, die sich axial von der den Kupplungsscheiben 35 und 36 gebildet wird. Stirnwand ausgehend erstrecken und einen ringför-Diese Scheibenkupplungen arbeiten selbsttätig und migen Kanal 56 bilden, in den der Ringkolben 44 bewirken die Selbstsperrung des Ausgleichgetriebes. eingreift und hin- und herverschieblich ist, wodurch Die Kupplungsscheiben 35 haben eine Innenkeilver- eine Flüssigkeitskammer veränderlichen Volumens zahnung, die in eine Außenkeil verzahnung 38 am 40 gebildet wird, der Flüssigkeit durch die öffnungen äußeren Umfang der Naben 29 greift, so daß die 50 zugeleitet wird. Die Mantelflächen 54 und 55 entKupplungsscheiben 35 mit den zugeordneten Achs- halten Nuten 58, die bei zusammengebauten Ringwellenkegelrädern 25 bzw. 26 umlaufen. Die Kupp- kolben und Ringzylinder zu den radialen Nuten 46 lungsscheiben 36 tragen Lappen 39 am Außenum- des Ringkolbens ausgerichtet sind. Die Mantelfläche fang, die in am Ausgleichgetriebegehäuse 11 befe- 45 55 enthält ferner zwei einander gegenüberliegende stigte Halteeinrichtungen 40 greifen. Diese haben im breitere Nuten 59 zur Aufnahme der Lappen 51 des Ausführungsbeispiel die Form von Nuten, könnten Ringkolbens 44, wodurch eine Relativdrehung zwijedoch auch in derartige Nuten eingeseifte Einsätze sehen dem Ringkolben und dem Ringzylinder versein. Die Kupplungsscheiben 36 laufen also mit dem hindert ist.

Ausgleichgetriebegehäuse 11 um. 50 An den inneren und äußeren umfangen des ring-Zwischen den Scheibenkupplungen 34 und den förmigen Kanals 56 sind O-Dichtungsringe 60 bzw. Lagerflächen 31 der zugeordneten Achswellenkegel- 61 vorgesehen, die aus nachgiebigem ölbeständigem räder 25 bzw. 26 sind hydraulische Betätigungsein- Werkstoff bestehen und in der eingebauten Stellung richtungen 41 bzw. 41 α vorgesehen. Die hydraulische schwach zusammengepreßt sind, um eine leichte Betätigungseinrichtung41 ist in Fig.2 näher darge- 55 Vorspannung auf die Ringkolben44 und 44a auszustellt. Sie besteht aus einem ersten Betätigungsglied üben, die diese aus ihren zugeordneten Ringzylinin Form eines Ringkolbens 44, der in einem zweiten dem 42 zu bewegen trachtet, sowie die Abdichtung Betätigungsglied, das als Ringzylinder 42 ausgebildet des eine Flüssigkeitskammer veränderlichen VoIuist, längs der Drehachse des Ausgleichgetriebegehäu- mens bildenden ringförmigen Kanals 56 bewirken, ses 11 verschieblich ist. Der Ringkolben 44 hat eine 60 Diese Vorspannung braucht nur so stark zu sein, daß Druckfläche 45 zur Bildung eines hydrodynamischen die Druckfläche 45 der Ringkolben 44 und 44 a dicht Druckes, die mehrere radiale Flüssigkeit aufneh- neben der zugeordneten Lagerfläche 31 des Achsmende Nuten 46 enthält. In Umfangsrichtung nach Wellenkegelrades 25 bzw. 26 gehalten wird, so daß beiden Seiten schließen sich an die radialen Nuten ein hydraulischer Druck zwischen diesen Flächen flache trapezförmige Einpressungen 4t bzw. 49 an, 69 gebildet werden kann. Es ist wichtig, daß die be- die im Ausführungsbeispiel eine Tiefe von 0,006 mm aufschlagte Fläche der Ringkolben 44 und 44 β in aufweisen- und nut den radialen Nuten 4* mehrere dem die Flüssigkeitskammer bildenden Kanal 56 abgesetzte Felder bilden, in denen ein hydrodynami- größer oder mindestens gleich groß sind wie die Ge-

samtfläche der druckentwickelnden Felder auf der so daß die Druckfläche 45 gegen die zugeordnete anderen Seite der Ringkolben. Lagerfläche 31 des Achswellenkegelrades bewegt Zwischen den Ächswellenkegelrädern 25. und 26 wird. Hierdurch tritt eine Verringerung der Dicke und den Ausgleichkegelrädern 24 des selbstsperren- des Ölfilms ein, durch die in den Einpressungen 48 den Ausgleichgetriebes ist ein metallisches Abstands- 5 eine stärkere Druckerhöhung bewirkt wird, die wiestück 62 vorgesehen, um eine Einwärtsbewegung der derum eine Erhöhung des Druckes in dem die Flüs-Achswellenkegel- und Ausgleichkegelräder zu be- sigkeitskammer bildenden Kanal 56 auslöst,
grenzen. Eine querliegende öffnung 64 im Abstands- Durch diese Selbstverstärkung entwickelt sich in stück 62 umschließt eng den Zapfen 21, so daß das dem die Flüssigkeitskammer bildenden Kanal 56 Abstandsstück 62 im wesentlichen festgelegt ist und io schnell ein beträchtlicher hydraulischer Druck, durch eine axiale Einwärtsbewegung der Achswellenkegel- den der Ringzylinder 42 auf die Scheibenkupplung 34 räder 25 bzw. 26 verhindert. mit ausreichender Kraft einwirkt und eine Reibungs-Das selbstsperrende Ausgleichgetriebe arbeitet in kraft bewirkt, die die Relativdrehung des Achswelfolgender Weise: Das von der Antriebsmaschine an- Ienkegelrades26 zum Ausgleichgetriebegehäuse 11 begetriebenc Eingangsritzel 15 bewirkt einen Umlauf 15 grenzt und über die Ausgleichkegelräder 24 in des Ausgleichgetriebegehäuses 11 um seine Naben gleicher Weise eine Relativdrehung des anderen 19, wodurch die auf den Zapfen 21 gelagerten Aus- Achswellenkegelrades 25 zum Ausgleichgetriebegegleichkegelräder 24 um die Drehachse des Ausgleich- häuse abbremst. Die Auslegung ist so vorgenommen, getriebegehäuses 11 umlaufen. Läuft das Fahrzeug daß die Reibkraft der Scheibenkupplung ausreicht, mit gleich großen Antriebsrädern geradeaus, so wer- 20 um das Durchdrehen des Antriebsrades zu überwinden die Achswellenkegelräder 25 und 26 um ihre den, bevor die entwickelten Drücke so groß sind, Achsen mit gleicher Drehzahl angetrieben, die der daß durch gegenseitige metallische Berührung zwi-Drehzahl des Ausgleichgetriebegehäuses 11 ent- sehen der Druckfläche und der Lagerfläche am Achs spricht. Entsteht bei üblichen Lenkbewegungen des wellenkegelrad ein Abrieb eintritt.
Kraftfahrzeugs ein geringer Unterschied in den Dreh- 25 Bei diesem Arbeitsablauf wird durch die Relativzahlen der Antriebsräder, so tritt eine Relativbewe- drehung des Achswellenkegelrades 25 im Uhrzeigergung der Achswellenkegelräder 25 und 26 zueinander sinn vom Zapfen 21 her gesehen über die Druckein sowie zu den Ausgleichkegelrädern 24 und zum fläche 45 des zugeordneten Ringkolbens 44 a ein hy-Ausgleichgetriebegehäuse 11. Die Relativdrehzahlen draulischer Druck auch in den Einpressungen 49 sind unter diesen Betriebsbedingungen verhältnis- 30 dieses Ringkolbens erzeugt. Diese Einpressungen mäßig gering und haben, wenn überhaupt, nur eine sind jedoch nicht mit den öffnungen 50 verbunden, geringe Wirkung auf die hydraulischen Betätigungs- so daß lediglich der Schmierölfilm unter Druck geeinrichtungcn und Scheibenkupplungen. Das züge- setzt wird und die Abnutzung zwischen diesen Fläleitete Drehmoment wird daher etwa gleichmäßig auf chen verhindert, jedoch nicht die linksliegende Scheidie beiden Antriebsräder verteilt. 35 benkupplung 34 betätigt.

Verliert jedoch eines der Antriebsräder die Boden- Erfolgt das Schlüpfen der Antriebsräder jedoch haftung, kommt also zum Schlüpfen, so erhöht sich so, daß eine Relativdrehung in entgegengesetzter seine Drehzahl beträchtlich über die des anderen Richtung eintritt, so wird in der linksliegenden hy-Antriebsrades, so daß sich die Drehzahl des züge- draulischen Betätigungseinrichtung 41 α ein hydrauordneten Achswellenkegelrades ebenfalls erhöht. 40 lischer Druck gebildet, der die linksliegende Schei-Dessen Lagerfläche 31 entwickelt dann mit der Druck- benkupplung 34 betätigt, während die rechtsliegende fläche 45 des zugeordneten Ringkolbens 44 bzw. 44 a Betätigungseinrichtung 41 drucklos bleibt und die einen beträchtlichen hydraulischen Druck des zwi- zugeordnete Scheibenkupplung 34 nicht betätigen sehen diesen Flächen enthaltenen Schmiermittels in kann. Ein Widerstand gegen die Relativdrehung der den abgesetzten Einpressungen, die sich neben den 45 beiden Achswellenkegelräder erfolgt lediglich über radialen Nuten 46 in Richtung der Relativdrehung die linksliegende Scheibenkupplung 34, jedoch in zwischen den beiden Flächen bildet. gleicher Weise wie im erstbeschriebenen Betriebs-Unter der Annahme, daß ein Schlüpfen des einen zustand.

Antriebsrades so eintritt, daß eine Relativdrehung F1 g. 3 zeigt eine etwas abgewandelte Ausfühbeider Achswellenkegelräder zu den Druckflächen 50 rungsform des selbstsperrenden Ausgleichgetriebes der zugeordneten Ringkolben vom Zapfen 21 her ge- 10 gemäß F i g. 1 und 2. Um Wiederholungen zu versehen im Uhrzeigersinn erfolgt, so wird ein hydrau- meiden, sind für gleiche Bauteile gleiche Bezugslischer Druck in den Einpressungen 48 des Ringkol- zeichen in den Figuren gewählt,
bens 44 gebildet und durch die öffnungen 50 in den Ein wesentlicher Unterschied der Ausführungsdie Flüssigkeitskammer veränderlichen Volumens 55 form nach F i g. 3 besteht darin, daß das Abstandsbildenden Kanal 56 gefördert, wo diese auf den Ring- stück 65 eine größere öffnung 66 enthält, durch die kolben und den Ringzylinder der rechtsliegenden sich der Zapfen 21 erstreckt. Die öffnung 66 im Aushydraulischen Betätigungseinrichtung 41 einwirkt, führungsbeispiel ist in Achsrichtung der Drehachse wodurch durch Auswärtsbewegung des Ringzylin- des Ausgleichgetriebegehäuses 11 verbreitert, obwohl .ders die Kupplungsscheiben der rechtsliegenden 60 sie auch über den ganzen Umfang verbreitert sein Scheibenkupplung 34 zusammengepreßt werden. könnte. In jedem Falle ist aber eine axiale Bewegung Da der maximale Druck in den Einpressungen 48 des Abstandsstückes 65 gegeben. Hierdurch bewirkt des die Flüssigkeitskammer bildenden Kanals 56 zu- die Druckbildung einer der hydraulischen Betätigeleitet wird und die in dieser dem Druck ausgesetzte gungseinrichtungen 41 oder 41 α nicht nur die Betä-FlUche des Ringkolbens größer ist als die Fläche der 65 tigung der zugeordneten Scheibenkupplung 34, son-Einpressungen 48, die dem gleichen Druck unter- ' dem auch der Scheibenkupplung auf der anderen liegen, ergibt sich eine größere Kraft auf die in der Seite, da durch die axiale Bewegung des Abstands-Flüssigkcitskammer liegende Seite des Ringkolbens, Stücks 65 das andere Achswellenkegelrad nach außen

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gedrückt wird und die zugeordnete hydraulische Be- dargestellt, wobei gleiche Teile der zuvor beschrie-

tätigungseinrichtung und damit die zugeordnete benen Ausführungsformen mit gleichen Bezugszei-

Scheibenkupplung 34 zusammendrückt. chen versehen sind. Diese Ausführungsform unter-

Die Ausführungsform nach F i g. 3 unterscheidet scheidet sich besonders durch die hydraulischen Besieh von der ersten Ausführungsform auch durch die 5 tätigungseinrichtungen 84 und weiterhin durch eine

Ausgestaltung des Ringzylinders 68, der keine Nuten Abänderung der Achswellenkegelräder 85 und 86

58 und 59 in den Mantelflächen aufweist, sondern und des Ausgleichgetriebegehäuses 88, zwischen deam Außenrand Lappen 69 trägt, die in die Halteein- nen Scheibenkupplungen 89 mit einer größeren Anrichtungen 40 des Ausgleichgetriebegehäuses 11 ein- zahl von Kupplungsscheiben 35 und 36 angeordnet greifen, um eine Relativdrehung des Ringzylinders in io sind. Die letzterwähnte Maßnahme dient lediglich bezug zum Ringkolben und zum Ausgleichgetriebe- dazu, die Reibungsfläche innerhalb der Scheibengehäuse zu verhindern. Durch den Fortfall der Nuten kupplungen zu vergrößern. Sie hat jedoch keinen

59 brauchen die Ringkolben nur um die Stärke ihrer Einfluß auf die grundsätzliche Arbeitsweise dieser Lappen 51 aus den zugeordneten Ringzylindern zu Anordnung.

ragen, so daß die Flüssigkeit die radialen Nuten 46 15 Die hydraulischen Betätigungseinrichtungen 84 erreichen kann, ohne daß hierzu die Nuten 58 in dem sind jedoch erheblich von den Betätigungseinrich-Ringzylinder erforderlich sind. tungen der zuvor beschriebenen Bauarten unterin den Lappen 69 sind ferner Bohrungen 70 ent- schiedlich ausgebildet. Sie bestehen aus Ringkolben halten, in denen Tellerfedern 71 liegen. Diese Teller- 90 mit Druckflächen 45 und radialen Nuten 46, neben federn üben auf die Lappen 51 des zugeordneten ao denen trapezförmige Einpressungen 48 und 49 vor-Ringkolbens eine kleine Vorbelastung aus. Insofern gesehen sind, wie dies bei den Ringkolben der zuvor sind auch die Ringkolben 72 und 72 a gegenüber beschriebenen Ausführungsformen ebenfalls vorgeden Ringkolben 44 und 44 α der ersten Ausführungs- sehen ist. Die im Uhrzeigersinn liegenden Einpresform etwas abgewandelt, indem an ihren inneren sungen48 stellen Pumpeinrichtungen dar, die über Flächen Nuten 75 zur Aufnahme eines O-Dichtungs- as die öffnungen 50 mit der anderen Seite des Ringkolringes 76 vorgesehen sind, die die Abdichtung der bens 90 verbunden sind. Die äußeren und inneren Flüssigkeitskammer bewirken, ohne vorgespannt zu Umfangsflächen der Ringkolben 90 enthalten Ringsein, wie dies bei den O-Dichtungsringen 61 der nuten 92 zur Aufnahme von O-Dichtungsringen 94 Ausführungsform nach F i g. 1 erforderlich ist. und 95. Ferner sind mehrere ringförmige Aussparun-

Die Ausführungsform nach F i g. 3 arbeitet in 30 gen 96 vorgesehen, die die öffnungen 50 umgeben, gleicher Weise wie die nach den F i g. 1 und 2. Die und ferner, wie F i g. 6 zeigt, um jede öffnung eine Änderungen an den Ringkolben und Ringzylindern kleine zylindrische Aussparung 98. Der mit dem stellen einige von vielen möglichen abgewandelten Ringkolben zusammenarbeitende Ringzylinder 99 Ausführungsformen zur Bildung der Flüssigkeits- enthält eine Druckfläche 100 mit mehreren radialen kammer veränderlichen Volumens dar, wie auch die 35 Nuten 101 und beiderseits der Nuten vorgesehenen Vorspannung in verschiedenartigster Weise bewirkt trapezförmigen flachen Einpressungen 102 und 104. werden kann, ohne die grundsätzliche Arbeitsweise Die im Uhrzeigersinn liegenden Einpressungen 102 zu ändern. stellen mit der gegenüberliegenden Fläche eine

In F i g. 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform Pumpe für Flüssigkeit dar, die durch öffnungen 105 des rechts liegenden Ringkolbens 78 der hydrauli- 40 durch die Stirnwand 106 des Ringzylinders gehen, sehen Betätigungseinrichtung dargestellt, der anstelle Der Ringzylinder 99 enthält ferner innere und äußere der Ringkolben 44 oder 74 der Ausführungsformen Mantelflächen 108 bzw. 109, wobei die O-Dichtungsnach den F i g. 1 bis 3 verwendet werden kann. Der ringe 95 und 94 bei zusammengebauten Ringkolben Ringkolben 78 enthält eine Druckfläche 79, in der und Ringzylinder gegen die innere Mantelfläche 108 eine Mehrzahl von Spiralnuten 80 gebildet ist, die im 45 anliegen. Die Wände des Ringzylinders enthalten Uhrzeigersinn gesehen vom Außenrand des Ring- ferner mehrere Nuten 110, die zu den radialen Nuten kolbens 78 zu Stellen 81 verlaufen, die auf einem 46 des Ringkolbens ausgerichtet liegen und den Zu-Abstand vom inneren Rand des Ringkolbens aufwei- gang von Schmierflüssigkeit zu den radialen Nuten 46 senden Kreis liegen und über eine öffnung 82 an ermöglichen. Zwei Nuten 111 größerer Breite sind an diesen Stellen mit der anderen Seite des Ringkolbens 50 der äußeren Mantelfläche 109 vorgesehen, um die verbunden sind. Wie die Einpressungen 48 und 49 Lappen 51 der Ringkolben aufzunehmen, wodurch der Ringkolben der anderen Ausführungsformen sind eine Relativdrehung zwischen Ringzylinder und Ringdie Spiralnuten 80 verhältnismäßig flach und haben kolben verhindert ist.

eine Tiefe von nur wenigen tausendstein Millimetern, An der Innenfläche der Stirnwand 106 des Ring-

wobei die genaue Abmessung sich aus den bekann- 55 Zylinders sind mehrere ringförmige Ausnehmungen ten Gesetzmäßigkeiten auf Grund der gegebenen Be- 112 vorgesehen, die mit den Aussparungen 96 am triebsbedingungen ergibt. Der Einbau des Ringkol- Ringkolben zusammenarbeiten, um vorgespannt« bens 78 erfolgt in gleicher Weise wie der der Ring- Schraubenfedern 113 aufzunehmen, die den Ringkolben der zuvor beschriebenen Ausführunpsformen. kolben und den Ringzylinder mit einer leichten Vor· Bewegt sich im Betrieb eine benachbarte Fläche im 60 spannung auseinanderdrücken.
Uhrzeigersinn zur Druckfläche79 des Ringkolbens Wie Fig.6 zeigt, enthält jede Aussparung98 eic 78 unter Anwesenheit von Flüssigkeit, so wird diese kreisförmiges Rückschlagventil 114.
längs der Spiralnuten 80 nach innen bewegt, wobei Bei dieser Bauart sind die Ringkolben und Ringein beträchtlicher hydraulischer Druck entwickelt zylinder beider Betätigungseinrichtunger gleich auswird, der über die öffnung 82 in die Flüssigkeits- 65 gebildet, obwohl auch in diesem Falle für jede Seite kammer veränderlichen Volumens gefördert wird. eine unterschiedliche Ausbildung mit einander entin den Fig. 5 bis 7 ist ein weiteres Ausführungs- gegengesetzt liegenden Druckflächen vorgesehen werbeispiel für ein selbstsperrendes Ausgleichgetriebe den kann.

Bei einer Relativdrehung der beiden Achswellenkegelräder 85 und 86 gegenüber dem Ausgleichgetriebegehäuse 88 entwickelt sich in beiden hydraulischen Betätigungseinrichtungen 84 ein hydraulischer Druck. Erfolgt eine Relativdrehung der Lagerflächen 31 an den Achswellenkegelrädern im Uhrzeigersinn in Richtung vom Zapfen 21 gesehen in Bezug zu den zugeordneten Ringkolben, so entwickelt sich ein hydraulischer Druck im Bereich der Einpressungen 48 jedes Ringkolbens, der durch die öffnungen 50 und über die Rückschlagventile 114 in die Flüssigkeitskammer veränderlichen Volumens gelangt. Gleichzeitig sperren die Rückschlagventile 114 die öffnungen 105 des Ringzylinders ab, so daß über diese der Druck sich nicht entlasten kann. Durch den Druck wird die Flüssigkeitskammer in ihrem Volumen vergrößert und betätigt die zugeordnete Scheibenkupplung in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2.

Tritt eine Relativdrehung der Achswellenkegel- »o räder in entgegengesetzter Richtung ein, d. h. entgegengesetzt zu dem zugeordneten Zapfen, so wird durch die Ringkolben keine Druckflüssigkeit geliefert. Jedoch liegen die Ringzylinder 99 mit ihren Druckflächen 100 gegen die benachbarten Flächen as 115 der benachbarten Kupplungsscheiben, und von außen gesehen laufen die Achswellenkegelräder im Uhrzeigersinn über die Druckflächen 100. In den Einpressungen 102 der Ringzylinder wird daher ein hydraulischer Druck gebildet und über die öffnungen 105 in die zugeordnete Flüssigkeitskammer veränderlichen Volumens geleitet. Auf diese Weise werden beide Flüssigkeitskammern unter Druck gesetzt und beide Scheibenkupplungen betätigt. Die Rückschlagventile 114 schließen hierbei die öttnungen 50 und verhindern einen Druckabbau über die öffnungen 50.

In beiden Fällen entwickelt die eine hydraulische Betätigungseinrichtung in ihren druckbildenden Teilen keinen Druck, da diese in verkehrter Richtung zueinander umlaufen. Die auf der anderen Seite der radialen Nut liegenden Einpressungen entwickeln dagegen Druck und verringern die Abnutzung an der Gegenfiäche, obwohl diese Druckflüssigkeit nicht in die Flüssigkeitskammer abgeleitet wird.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Selbstsperrender. Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit in einem angetriebenen Aus gleichgetriebegehäuse angeordneten, mit einer Achswelle verbundenen Achswellenrädern, die mit auf einem mit dem Ausgleichgetriebegehäuse verbundenen Zapfen angeordneten Ausgleich- rädera im Eingriff stehen, und mit mindestens einer zwischen zwei Teilen, die mit Relativdrehzahl umlaufen können, vorgesehenen Sperrkupplung, die durch eine Betätigungseinrichtung selbsttätig eingerückt wird, der ein abhängig von der auftretenden Relativdrehzahl entwickelter hydrodynamischer Druck zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Betätigungseinrichtung (41 und 41 α bzw. 84) einen Ringzylinder (42 bzw. 68 bzw. 99) aufweist, in dem ein napf artiger Ringkolben (44 und 44 a bzw. 72 und 72 bzw. 78 und 90) verschieblich geführt ist, der mit dem Ringzylinder eine Flüssigkeitskammer (Kanal 56) veränderlichen Volumens bildet, wobei eine außenliegende Druckfläche (45 bzw. 79 bzw. 100) des Ringzylinders oder des Ringkolbens mit Einpressungen (48 bzw. 102) versehen ist, die mit Flächen (31 bzw. 115) der Teile des Ausgleichgetriebes (10), die mit Relativdrehzahl umlaufen können, zum Erzeugen des hydrodynamischen Druckes zusammenwirken und in den maximalen Druck aufweisenden Bereichen der Einpressungen (48 bzw. 102) zu der durch den Ringzylinder und den Ringkolben gebildeten Flüssigkeitskammer veränderlichen Volumens führende öffnungen (50 bzw. 105) vorgesehen sind und die außenliegende Druckfläche des Ringzylinders oder Ringkolbens kleiner als dessen dem Druck in der Flüssigkeitskammer veränderlichen Volumens ausgesetzte Fläche ist.

2. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1, bei dem die Achswellen- und Ausgleichräder als Kegelräder ausgebildet sind und die als Scheibenkupplung ausgebildete Sperrkupplung zwischen einem Achswellenkegelrad und dem Ausgleichgetriebegehäuse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegende Druckfläche (45) des Ringkolbens (44 bzw. 44 a) der hydraulischen Betätigungseinrichtung (41 bzw. 41a) mit einer Lagerfläche (31) am Achswellenkegelrad (25 bzw. 26) des Ausgleichgetriebes (10) zusammenarbeitet.

3. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einpressungen (48) an der außenliegenden Druckfläche (45) des Ringkolbens (44 bzw. 44 a) trapezförmige Gestalt haben und mehrere druckentwickelnde Felder bilden.

4. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch die außenliegende ringförmige Druckfläche (100) des Ringzylinders (99) mit hydrodynamischen Druck entwickelnden Einpressungen (102) versehen ist und die maximalen Druck aufweisenden Bereiche der Einpressungen durch öffnungen (105) mit der Flüssigkeitskammer (Kanal 56) veränderlichen Volumens verbunden sind und daß zwischen diesen die öffnungen und den entsprechenden öffnungen (50) des Ringkolbens (90) Rückschlagventile (114) angeordnet sind.

5. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß radial vorstehende Lappen (51) am Ringkolben (44 bzw. 44 a) in Nuten (59) des Ringzylinders (42) passen und in Halteeinrichtungen (40) des Ausgleichgetriebegehäuses (11) drehfest aufgenommen sind.

6. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die Achswellenkegelräder des Ausgleichgetriebes gegen einander gegenüberliegende Flächen eines Abstandstückes anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsstück (62) mit Spiel (66) auf den Zapfen (21) für die Lagerung der Ausgleichkegelräder (24) gelagert ist, um Achsschub eines der Achswellenkegelräder (25 bzw. 26) auf das andere Achswellenkegelrad übertragen zu können.

Hierzu 1 Dlatt Zeichnungen