DE2324528A1 - Sperrdifferential - Google Patents
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Description
"betreffend "Sperrdifferential"
Priorität: 15. Mai 1972 - ITALIEN
Die Erfindung betrifft verriegelbare Ausgleichsgetriebe
und insbesondere eine Anordnung, mit der das Ausgleichsgetriebe eines Kraftfahrzeugs wahlweise verriegelt werden
kann; die Ausführungsformen der Erfindung sind für Lastkraftwagen besonders geeignet.
Das Antriebsmoment eines Kraftfahrzeugmotors wird normalerweise auf zwei Antriebsräder über ein Ausgleichsgetriebe
übertragen, in dem es über die beiden Räder in zwei ungefähr gleiche Teile zerlegt wird. Ein normales
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Ausgleichsgetriebe ist so aufgebaut, daß die Übertragung
der Bewegung in hohem Maße durch die Reibung zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche beeinflußt
wird. Das Anfahren aus dem Stillstand und die weitere Bewegung ist nur möglich, wenn die Adhäsionsverhältnisse
zwischen den Rädern und der Straße einen bestimmten Bereich nicht verlassen. Wenn zwischen einem der
Räder und der Straße kein ausreichender Kraftschluß zustande kommt, wird das gesamte Antriebsmoment auf die-*
ses Rad übertragen, und das andere Rad bleibt unbeweglich, so daß das Fahrzeug sich nicht in Bewegung setzen
kann.
Um diesem Nachteil zu begegnen wird eine Anordnung benutzt, mit der das Ausgleichsgetriebe verriegelt werden
kann, so daß die beiden Antriebsräder drehfest miteinander
verbunden werden, um zu verhindern, daß eines der Räder bei ungenügendem Kraftschluß durchdreht.
Diese bekannten Dxfferentialsperren sind jedoch kompliziert aufgebaut und schwierig herzustellen, mühsam zusammenzusetzen
und sehr voluminös. Darüber hinaus können sie einen Verlust an Antriebskraft herbeiführen, indem
der mechanische Wirkungsgrad der Übertragung herabgesetzt wird.
Mit der Erfindung soll eine Anordnung für eine gesteuerte Verriegelung des Differentials angegeben werden, die
diese Nachteile nicht aufweist und mit deren Hilfe das dem Differential zugeführte Antriebsmoment,unabhängig
von den Straßenverhältnissen und ohne Leistungsverlust auf beide Räder übertragen wird.
Gemäß der Erfindung ist ein für Lastkraftwagen verwendbares
Sperrdifferential dadurch gekennzeichnet, daß ein
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innenverzahnter Ring zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung axial verschiebbar auf einer Schulter
eines der Tellerräder vorgesehen ist, das auf einer-der
Halbachsen angebracht ist, daß eine Anzahl radial gerichteter Ansätze in öffnungen in dem Differentialgehause
eingreift, so daß der genannte Ring drehfest gegenüber dem genannten Gehäuse gehalten wird, daß die Schulter des
genannten einen Tellerrades eine Außenverzahnung trägt, mit der die genannte Innenverzahnung des Ringes in der
ersten Stellung kämmt und das genannte eine Tellerrad gegen eine Verdrehung gegenüber dem Differentialgehäuse
verriegelt, so daß die beiden Halbachsen zwangsweise drehfest miteinander verbunden sind und daß eine Einrichtung
vorgesehen ist, mit der der genannte Ring wahlweise in die erste oder die zweite Stellung bringbar ist.
Ein Merkmal der erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist, daß sie verhältnismäßig kompakt gebaut sind und damit
einem Kraftfahrzeug leichter angepaßt werden können; sie . sprechen außerdem schnell an und sind leicht zu betätigen.
Die Betätigung geht so leicht vonstatten, daß die erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Sperrdifferentials
sogar bei in Bewegung befindlichem Fahrzeug betätigt werden können.
Die Ausführungsformen der Erfindung können so ausgestaltet
werden, daß erhebliche Antriebsmomente übertragbar sind; diese Ausführungen sind somit an Lastkraftwagen hoher
Motorleistung einsetzbar.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend im
einzelnen beispielshalber und an Hand der Zeichnungen beschrieben, die folgendes darstellen:
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Fig. 1: einen Axialschnitt durch ein Ausgleichsgetriebe für Lastkraftfahrzeuge, mit einer erfindungsgemäßen
Sperranordnung;
Fig. 2: einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig.1;
Figuren 3 und 4: zwei axiale Teilschnitte in größerem Maßstäbe zur Verdeutlichung eines Teiles aus
Fig. 1 in zwei unterschiedlichen Betriebsstellungen;'
Fig. 5·" eine Ansicht des Sperrings von vorn;
Fig. 6: einen Schnitt durch einen Anordnungsteil aus Fig. 5 in größerem Maßstab.
Das gezeichnete Ausführungsbeispiel stellt ein doppeltes
Ausgleichsgetriebe dar, das ein Außengehäuse 1 aufweist sowie ein drehfest auf der Antriebswelle des Fahrzeugs
sitzendes Kegelrad 2, ein mit dem Kegelrad 2 kämmendes Antriebskegelrad 3» das au;f eine Welle 4 gekeilt ist, die
ein Stirnrad 5 von kleinem Durchmesser trägt, das in ein Zahnrad 6 von größerem Durchmesser eingreift, das auf ein
Innengehäuse 7 geschraubt ist, das das Gehäuse des Differentialgetriebes darstellt. An den gegenüberliegenden
Seiten des Außengehäuses 1 sind zwei Halbachsen 8, 9 angebracht, an deren äußeren Enden die Laufräder des Fahrzeugs
angeordnet sind, während an den inneren Enden zwei Tellerräder 1o, 11 sitzen, die mit·Ausgleichsrädern 12
kämmen, die an dem Differentialgehäuse 7 angebracht sind.
Das eine Tellerrad 11 besitzt eine verstärkte Schulter 11a, die eine Außenverzahnung aufweist. Die Schulter 11a ist
von einem axial auf der Schulter verschiebbaren Ring 14 umgeben, der eine Innenverzahnung 15 besitzt, die in der
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einen axialen Stellung des Ringes 14 in die Zähne 13 eingreift, im anderen Falle aber, wie in-Fig.'1 gezeichnet,
frei steht.
'Der Ring 14 besitzt drei radial gerichtete Ansätze 16
mit äußeren Scheitelflächen 17» die in Öffnungen 16' in dem Differentialgehäuse 7 eingreifen.' Der eine Ansatz 16a
des Ringes 14 (Fig. 6) besitzt eine quer verlaufende
Öffnung 18, in die zwei unter Federdruck stehende Riegel 19 eingesetzt sind, die von einer einzigen innenliegenden
Feder 20 in entgegengesetzten Richtungen beaufschlagt werden und mit Hilfe von Stiften 21, die quer
durch die Öffnung führen und sich gegen verlängerte innere Abschlußschultern der Riegel 19 legen, im Inneren der
Öffnung gehalten werden. Die Riegel wirken mit den Seiten der Öffnung 16' zusammen, in der der Ansatz 16a steht und
erleichtern den Zwangseingriff und das Verbleiben der Teile des Differentials in der Verriegelungsstellung.
Die Axialbewegung des Ringes 14 wird durch eine Hülse 22 gesteuert, die ihrerseits auf einem rohrförmigen Sitz des
Differentialgehäuses 7 verschiebbar ist und Hakenelemente aufweist, die die Scheitelflächen 17» 17a der radial gerichteten
Ansätze 16, 16a des Verriegelungsringes 14 erfassen. Die Hülse 22 besitzt eine äußere Ringnut 24, in
die zwei einander gegenüberstehende Gleitblöcke 25 eingreifen, die mit Hilfe von Zapfen 26 an entsprechende Arme
einer Gabel 27 angelenkt sind, die Teil eines Betätigungshebels 28 sind, der um einen Kugelkopf 29 am Außengehäuse
schwenkbar ist. Das äußere Ende des Hebels 28 ist mit einem Querstift 30 an eine Schubstange 31 angeschlossen, die mit
einem Kolben 32 in einem Zylinder 33 verbunden ist, an dem
sich ein Gewindeansatz befindet, über den der Zylinder mit
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einem unter Druck stehenden Fluid, beispielsweise mit Druckluft verbindbar ist. Eine Feder 35 führt den Kolben
32 in die Ruhelage zurück, wenn der Fluiddruck auf
den Normalwert zurückgebracht ist.
Unter normalen Betriebsbedingungen, d. h. wenn die Teile
der Anordnung die in den Figuren 1 und 3 gezeichnete Stellung einnehmen, steht der Verriegelungsring 14 axial
getrennt von der Verzahnung 13, die sich an der Schulter des Tellerrads 11 befindet, und das Differential arbeitet
als normales Ausgleichsgetriebe.
Wenn das Differential gesperrt werden soll, wird Druckluft in den Zylinder 33 geleitet, so daß sich der Kolben
32 nach rechts (in Fig. 1) bewegt und den Hebel 28 um den Kugelkopf 29 schwenkt. Infolgedessen wird die Hülse
so bewegt, daß der Ring 14 eine Axialverschiebung derart
erfährt, daß die Innenverzahnung 15 des Ringes 14 in die
Außenverzahnung 13 an der Schulter des Tellerrads 11 eingreift.
Dadurch wird das Tellerrad 11 mit dem Ring 14 verriegelt, der seinerseits durch die radial gerichteten Ansätze 16, 16a, die in die Öffnungen 16' des Gehäuses 7
eingreifen, mit diesem verriegelt ist.
Jetzt nimmt das Differential die in Fig. 4 gezeichnete Lage ein, bei der das Tellerrad 11 mit dem Gehäuse 7 verriegelt
ist, und die beiden Halbachsen 8? 9 sind zwangsweise drehfest miteinander verbunden.
TJm die Anordnung in die Ruhelage zurückzuführen, wird der Zylinder 33 zur Außenluft hin geöffnet, so daß die Feder
den schwenkbaren Gabelhebel 28 in seine Anfangslage zurückführt, in der der Verriegelungsring 14 volt den Zähnen 13 an
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der Schulter 11a des Tellerrades 11 weggenommen ist.
Durch Verriegeln des Tellerrades 11 kann daher das dem
Differential zugeführte Antriebsmoment ohne Leistungsverlust auf die beiden Fahrzeugräder übertragen werden. Die
Anordnung spricht schnell auf die Steuerwirkung an, die durch Einleiten von Druckluft in den Zylinder 33 hervorgerufen
wird und die Sperre des Differentials herbeiführt.
Patentansprüche;
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Claims (2)
- M 9522 ό* ΛPatentansprüche;Für Lastkraftwagen verwendbares Sperrdifferential, dadurch gekennzeichnet,, daß ein innenverzahnter Ring (14-) zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung axial verschiebbar auf einer Schulter (11a) eines (11) der Tellerräder (10, 11) vorgesehen ist, das auf einer (9) der' Halbachsen (8, 9) angebracht ist, daß eine Anzahl radial gerichteter Ansätze (16) in Öffnungen in dem Differentialgehäuse (7) eingreift, so daß der genannte Ring (14) drehfest gegenüber dem genannten Gehäuse (7) gehalten wird, daß die Schulter des genannten einen Tellerrades (11) eine Außenverzahnung (13) trägt, mit der die genannte Innenverzahnung (15) des Ringes in der ersten Stellung kämmt und das genannte eine Tellerrad (11) gegen eine Verdrehung gegenüber dem Differentialgehäuse (7) verriegelt, so daß die beiden Halbachsen (8, 9) drehfest miteinander verbunden sind, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der der genannte Ring (14) wahlweise in die erste oder die zweite Stellung bringbar ist.
- 2. Sperrdifferential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, mit der der Ring (14) wahlweise bewegbar ist, einen Gabelhebel (28) aufweist, der um einen Zwischenpunkt an einem Paar Gleitblöcke (25) schwenkbar ist, die in eine äußere Ringnut (24) in einer Hülse (22) eingreifen, die auf einem-309847/0358U 9522 ^rohrförmigen Teil des Differentialgehäuses (7) axial verschiebbar ist,-daß die Gleitblöcke (25) an jeweils einem Arm des Gebelendes des Hebels (28) angelenkt sind, daß die Hülse (22) mit Hakenelementen (23) versehen ist, die zugeordnete radial gerichtete Ansätze (16, 16a) des Verriegelungsringes (14) erfassen, die in öffnungen (16r) des Differentialgehäuses (7) aufgenommen sind, und daß das andere Ende des Gabelhebels an einen Druckzylinder angeschlossen ist und durch diesen bewegt werden kann.Sperrdifferential nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der radial gerichteten Ansätze (16a) des Verriegelungsringes (14) eine Querbohrung (18) vorgesehen ist, in der sich zwei in entgegengesetzter Sichtung kraftbeaufschlagte Riegel (19) verschieben lassen, die in die Seiten der öffnung (16') in dem Differentialgehäuse (7)» in die dieser eine Ansatz aufgenommen ist, eingreifen und als Arretierung wirken, die den Ring in der ersten oder zweiten Stellung verriegelt.Für: FIAT Societa per AzioniPATMrAMWXMI H.FUKK& DIPL-INO. m. »OH» MfeMM. S. STMSUt309847/0958Le θ rs eι te
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