DE3609951A1 - Self-locking differential gearing, in particular for motor vehicles - Google Patents

Abstract

To provide a self-locking differential gearing, in which the spreading forces effected by the tooth engagements of the differential bevel gears and the axle shaft bevel gears are converted into a significantly greater locking effect than the current embodiments allow, and in order to be able to arrest suddenly slipping wheels particularly quickly and gently, it is proposed according to the invention to brake the differential bevel gears with respect to the differential cage by means of a braking device, the braking effect of which increases by an exponential power of two of the rotational speed at which the differential cage rotates.

Description

Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe, Self-locking differential gear,

insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. especially for motor vehicles The invention relates to a self-locking Differential gear, in particular for motor vehicles, according to the preamble of the main claim.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, selbstsperrende Ausgleichsgetriebe der vorgenannten Art durch eine neue und bis jetzt nicht bekannte Einbeziehung der Ausgleichskegelräder in das Zustandekommen der Sperrwirkung so weiterzuentwickeln, daß wesentlich höhere Sperrwerte bei einer wesentlich günstigeren Wirkungsweise erreicht werden.The invention is based on the object of self-locking differential gears of the aforementioned type through a new and hitherto unknown inclusion of the To further develop differential bevel gears in order to achieve the locking effect, that much higher blocking values with a much more favorable mode of operation can be achieved.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche gelöst. In der Zeichnung ist eine mögliche Ausführungsform dargestellt, die im folgenden zusammen mit ihren Vorteilen beschrieben wird Es zeigen Fig.l einen Längsschnitt durch ein selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe gemäß der Erfindung, Fig.2 eine Teil- Draufsicht auf das Ausgleichsgetriebegehäuse.This object is according to the invention with the characterizing features of the claims solved. The drawing shows a possible embodiment, which is described below together with its advantages. Fig.l show a Longitudinal section through a self-locking differential gear according to the invention, 2 shows a partial plan view of the differential gear housing.

Das selbstsperrende Ausgleichsgetriebe ist im Achsgehäuse 2 drehbar gelagert und wird über den Triebling 3 und das Tellerrad 4 angetrieben. Es besteht aus dem Ausgleichsgetriebegehäuse 1, den beiden Ausgleichskegelrädern 5, die im Eingriff stehen mit den Achswellenkegelrädern 11, welche die Achswellen 25 antreiben, wobei die von den Zahneingriffen 9, 10 bewirkten Spreizkräfte 13, 14 entstehen, die zur Beaufschlagung von Reibmitteln für die Sperrvorrichtung dienen.The self-locking differential gear can be rotated in the axle housing 2 stored and is driven via the pinion 3 and the ring gear 4. It exists from the differential gear housing 1, the two differential bevel gears 5, which are in Engage with the side bevel gears 11, which drive the axle shafts 25, whereby the spreading forces 13, 14 caused by the tooth engagements 9, 10 arise, which serve to apply friction means for the locking device.

Zusätzlich Zusätzlich zu den Spreizkräften 13, 14 werden für die Beaufschlagung von Reibmitteln für die Sperrvorrichtung erfindungsgemäß noch Kräfte aufgewendet, die von Fliehgewichten 21 stammen, welche mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse umlaufen. Diese Fliehgewichte sind im Lagerbolzen 8 für die Ausgleichskegelräder über Hebel 27 und Scharniergelenke 26 verdrehbar befestigt, und die von ihnen stammenden Kräfte wirken aufdie Ausgleichskegelräder 5 ein, die zusammen mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse 1 axial beaufschlagte Reibungsbremsen bilden.Additionally In addition to the spreading forces 13, 14, forces are also applied according to the invention for the application of friction means for the locking device which originate from flyweights 21 which rotate with the differential gear housing. These flyweights are rotatably attached in the bearing pin 8 for the differential bevel gears via levers 27 and hinge joints 26, and the forces originating from them act on the differential bevel gears 5, which together with the differential gear housing 1 form axially applied friction brakes.

Diese axial beaufschlagten Reibungsbremsen sind Konusbremsena die von kegelförmigen Köpfen der Ausgleichskegelräder 5 gebildet werden, die gegen kegelförmige Bohrungen 6 im Ausgleichsgetriebegehäuse gedrückt werden. Hierbei werden sie -zusätzlich noch von einer zentral angeordneten Feder 17 beaufschlagt. Der Druck dieser Feder wird mit Hilfe von Zwischengliedern 15, die mit Schrägflächen 16 versehen sind, verstärkt auf die Ausgleichskegelräder 5 mittels einer weiteren Konusbremse 18 übertragen. Die Achswellenkegelräder 11 werden mittels der Tellerfedern 19 mit ihren kegelförmigen Außendurchmessern in kegelförmige Bohrungen 12 des Ausgleichsgetriebegehäuses gedrückt, wodurch zwei weitere Reibungsbremsen für die Sperrvorrichtung in an sich bekannter Weise entstehen.These axially applied friction brakes are conical brakes are formed by conical heads of the bevel gears 5, which oppose conical Bores 6 are pressed in the differential housing. Here they are -additionally still acted upon by a centrally arranged spring 17. The pressure of this pen is made with the help of intermediate links 15, which are provided with inclined surfaces 16, transferred to the differential bevel gears 5 by means of a further cone brake 18. The side bevel gears 11 are by means of the disc springs 19 with their conical Outside diameters pressed into conical bores 12 of the differential gear housing, whereby two more friction brakes for the locking device in per se known Wise arise.

Die Fliehgewichte stehen unter der Vorspannung einer Feder 22.The flyweights are pretensioned by a spring 22.

Die Übertragung der von den Fliehgewichten 21 stammenden Kraft, die mit dem Quadrat der Drehzahl des Ausgleichsgetriebegehäuses ansteigt, erfolgt auf die Ausgleichskegelräder 5 über das Ende 23 des Hebels 27, das einen Gleitschuh 24 gegen die Planfläche 7 drückt. Diese neue und bis jetzt nicht bekannte Einbeziehung der Ausgleichskegelräder 5 in das Zustandekommen der Sperrwirkung hat nicht nur den Vorteil, daß die von den Zahneingriffen 9, 10 bewirkten Spreizkräfte kräfte um ein Mehrfaches erhöht werden, sondern auch noch den weiteren Vorteil einer für die Sperrwirkung günstigeren Wirkungsweise, weil die mit dem Quadrat der Drehzahl ansteigende Zentrifugalkraft ein besonders schnelles und weiches Abfangen von plötzlich durchrutschenden Rädern erlaubt. Selbstsperrende Ausgleichsgetriebe gemäß der Erfindung werden hierdurch noch ohne einen baulichen Mehraufwand automatisch zu Fahrstabilisatoren, die den Geradeauslauf des Kraftfahrzeuges mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit verbessern und die Seitenwindempfindlichkeit verringern.The transmission of the force coming from the flyweights 21, the increases with the square of the speed of the differential gear housing, takes place on the differential bevel gears 5 via the end 23 of the lever 27, which has a sliding shoe 24 presses against the plane surface 7. This new and as yet unknown inclusion the differential bevel gears 5 in the coming about of the locking effect not only has the advantage that the spreading forces caused by the tooth engagements 9, 10 forces can be increased several times, but also has the further advantage of a for the locking effect more favorable mode of operation, because that with the square of the speed increasing centrifugal force a particularly quick and smooth interception of sudden Slipping wheels allowed. Self-locking differential gear according to the invention are thereby automatically turned into driving stabilizers without any additional structural effort, which improve the directional stability of the motor vehicle with increasing driving speed and reduce crosswind sensitivity.

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Claims (7)

Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Patentansprüche: 1. Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem angetriebenen und im Achsgehäuse drehbar gelagerten Ausgleichsgetriebegehäuse, innerhalb dessen sich die Ausgleichskegelräder befinden, die mit den beiden Achswellenkegelrädern im Eingriff stehen, wobei die von diesen Zahneingriffen bewirkten Spreizkräfte zur Beaufschlagung.von Reibmitteln für die Sperrvorrichtung benutzt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zusätzlich zu den von den Zahneingriffen (9, 10) bewirkten Spreizkräften (13, 14) noch Kräfte zur Beaufschlagung von Reibmitteln für die Sperrvorrichtung aufgewendet werden, die von Fliehgewichten (21) stammen, welche mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse (1) umlaufen.. Self-locking differential gear, in particular for motor vehicles Claims: 1. Self-locking differential gear, especially for motor vehicles, with a driven differential gear housing rotatably mounted in the axle housing, within which the differential bevel gears are located, those with the two side shaft bevel gears are in engagement, the expansion forces caused by these tooth engagements for Beaufschlagung.von Reibmittel are used for the locking device, d a d u r e k e k e n n n n z e i n e t that in addition to that of the tooth meshes (9, 10) caused expansion forces (13, 14) nor forces to act on friction means are used for the locking device, which come from flyweights (21), which rotate with the differential gear housing (1) .. 2. Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Fliehgewichte (21) im Lagerbolzen (8) für die Ausgleichskegelräder (5) über Hebel (27) und Scharniergelenke (26) verdrehbar befestigt sind.2. Self-locking differential gear according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the flyweights (21) in the bearing pin (8) for the differential bevel gears (5) can be rotated via levers (27) and hinge joints (26) are attached. 3. Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die von den Fliehgewichten stammenden Kräfte auf die Ausgleichskegelräder (5) einwirken, die zusammen mit dem Ausgleichsgetriebegehäuse (1) axial beaufschlagte Reibungsbremsen bilden.3. Self-locking differential gear according to claim 2, d a d u r it is not stated that the forces originating from the flyweights act on the differential bevel gears (5), which together with the differential gear housing (1) Form axially applied friction brakes. 4. Selbst 4. Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 3, ci a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die axial beaufschlagten Reibungsbremsen Konusbremsen sind, die von kegelförmigen Köpfen der Ausgleichskegelräder (5) gebildet werden, die gegen kegelförmige Bohrungen (6) im Ausgleichsgetriebegehäus.e gedrückt werden. 4. Self 4. Self-locking differential gear according to claim 3, ci a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the axially acted upon Friction brakes are cone brakes made of conical heads of differential bevel gears (5) are formed against conical bores (6) in the differential gear housing be pressed. 5. Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Konusbremsen (6) zusätzlich noch von einer zentral angeordneten Feder (17) beaufschlagt werden.5. Self-locking differential gear according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the cone brakes (6) also have a centrally arranged spring (17) are acted upon. 6. Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Druck der Feder (17) mit Hilfe von Zwischengliedern (15), die mit Schrägflächen (16) versehen sind, verstärkt auf die Ausgleichskegelräder (5) übertragen wird.6. Self-locking differential gear according to claim 5, d a d u r c h e k e n n n n e i c h n e t that the pressure of the spring (17) with the help of intermediate links (15), which are provided with inclined surfaces (16), reinforced on the differential bevel gears (5) is transmitted. 7. Selbstsperrendes Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Übertragung des verstärkten Federdruckes mittels einer Konusbremse (18) erfolgt.7. Self-locking differential gear according to claim 6, d a d u r c h e k e n n n n z e i c h n e t that the transmission of the increased spring pressure takes place by means of a cone brake (18).