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Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe Bei selbstsperrenden Ausgleichgetrieben
ist es vorgeschlagen, 1>eispiels%%@eise unter Anwendung einer Schrägverzahnung und
dem dadurch hervorgerufenen Axialschub die Zentralräder durch Kupplung od. dgl.
gegen andere Getriebeteile, beispielsweise das Gehäuse, festzulegen und dadurch
die Getrieberäder zu sperren. Die bekannten Getriebe besitzen den Nachteil, daB
sie auch dann sperren, wenn die Sperrwirkung nicht erforderlich oder nicht gewünscht
ist, @d. h. insbesondere dann, wenn die Drehmomente an beiden Antriebsseiten gleich
sind. Nachteilig wirken sich die bekannten Getriebe-Bauarten auch während der Kurvenrfahrt
aus, da der Ausgleich der Dre:hzalhldifferenz infolge der dauernd vorhandenen Sperrwirkung
d;es Getriebes gehindert wird.
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Es wurde versucht, diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, daß auf
den Treibwellen selbsttätig wirkende Zahnschalter angeordnet wurden, die federbelastet
waren. Das hatte aber weitere Nachteile zur Folge, die besonders nicht nur in dem
hohen Verschleiß, sondern einer starken Geräuschwirkung sowie in einer nachteiligen
Wirkung auf die Lenkung des Fahrzeuges bestanden.
Die Erfindung
erzielt, daß sowohl bei Geradeausfahrt als auch Kurvenfahrt, wenn eines -der Treibräder
infolge geringerer Bodenhaftung entweder ;bedingt durch Bodenbeschaffenheit oder
Bodenform durchgeht, das Absinken der Abbriebslenstung aufgehoben bzw. verringert
wird; insbesondere soll auch bes Kurvenfahrt und Durchgehen eines Rades bei einer
Selbstsperrung des Ausgleichgetriebes die volle Antriebsleistung ausgenutzt werden.
Schließlich arbeitet .das Getriebe in allen Fällen mit günstigem Wirkungsgrad.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die den Axialschub der Getrieberäder
erzeugende Schrägverzahnung zwischen den. Zentralrädern und den Stirnrädern vorzusehen.
Dadurch wird auch der durch den inneren Reibungswiderstand des Getriebes hervorgerufene
Axialschub an dieser Stelle übertragen, der aber infolge der Schrägverzahnung einen
Rückschub im Stirnradgetriebe auslöst, so-'bald das eine Zentralrad an der Kupplung
zur Anlage kommt, wodurch aber auch eine erhöhte Abstützkraft im gegenüberliegenden
Zentralrad bewirkt wird. Um die zur Blockierung des Getriebes erforderliche Bremswirkung
zu erreichen, müssen in diesem Fall verhältnismäßig große Kupplungen verwendet wenden,
die gleichzeitig eine sehr große Bauart des Getriebes notwendig machen.
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Durch .die Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Es findet sowohl
ein vollkommener DrehzaIhlausgleich bei Kurvenfahrt als auch eine sichere Sperrung
des Getriebes statt, wenn die Drehmomente an den Abtriebsseiten infolge verschiedener
Bodenhaftung ungleich werden. Gleichzeitig wird eine kleine Bauart des Getriebes
erzielt.
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Die Sperrung, & (h. die Festlegung der Zentralräder über Kupplungen
am Gehäuse erfolgt nur dann, wenn die Drehmomente an beiden Abtriebsseiten ungleich
werden, während bei an den Antriebsseiten gleichen, Drehmomenten die Kraftübertragung
lediglich über die gegeneinander abgestützten Abtriebswellen stattfindet. Dadurch
erfolgt insbesondere bei Kurvenfahrt ein ungehinderter Drehzahlausgleich.
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Die Erfindung besteht darin, daß die die Keilwirkung auslösende Schrägverzahnung
zwischen der Radgruppe des Ausgleichgetriebes und den Abtriebswellen vorgesehen
ist.
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Dabei ist es von besonderem Vorteil, die gegeneinander drehbaren Zentralräder
als in sich geschlossenen, axial versdhiebbarenBlock auszubilden.
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Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise ausführen. Sie ist
in der Zeichnung in zwei Ausführungsformen und zwar zeigt Abb. i eine schematische
Darstellung dies selbstsperrenden Ausgleidhgetriebes. im Schnitt, Abb. 2 einen Querschnitt
zu Abb. i, Abb. 3 eine andere Ausführungsform im Schnitt durch das selbstsperren.die
Ausgleichgetriebe mit eingebauten Umlaufrädersätzen, Abb. 4 einen Schnitt nach Linie
IV-IV der Abb.3. Das Getriebegehäuse i des selbstsperrenden Ausgleichgetriebes erhält
seinen Antrieb von der Antriebswelle 2 mittels der Zahnräder 3. Das Getriebe ist
als Stirnradausgleidhgetriebe ausgebildet. Es besitzt die miteinander kämmenden
Stirnräder 4, 5, die hintereinander im Getriebegehäuse auf den Wellen 6, 7 angeordnet
sind und. die mit je einem inneren Zentralrad 8, 9 im Eingriff stehen. Die Hohlwellen
io, i i der Zentralräder stützen sieh mit ihren Flanschen 12, 13 gegeneinander ab,
falls die Räder 8, 9 bzw. ihre Wellen io, i i aufeinander zu verschoben werden.
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Ferner sind die sich gegeneinander abstützenden Flansche 12, 13 der
Wellen io, i i durch einen U-förmig ausgebildeten Ring i9 umfaßt. Dadurch wird erreicht,
daß in beiden Schubrichtungen, d. h. sowohl bei Verschieben der Wellen in entgegengesetzten
Richtungen nach innen oder außen eine Abstützung der Wellen gegeneinander stattfindet.
Dadurch wird also auch eine Abstützung beim Rückwärtsgang gesichert und die einwandfreie
Wirkung des Getriebes bei Rüc'kwärtsfahrt erreicht.
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Die Zentralräder 8, 9 sind mit ihren Hohlwellen io, ii mitnehmbar,
jedoch verschiebbar auf den Abtriebswellen 14, 15 mit einem eine Keilwirkung auslösenden
Mittel, beispielsweise Gewinde 29, Schrägverzahnung od.,dgl., aufgesetzt.
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Die Schrägverzahnung muß in ihrer Keilwirkung bei einer .bestimmten
Drehrichtung des Getriebes, beispielsweise bei Vorwärtsgang derart ausgebildet sein,
d. h. die Keilflächen müssen so eingestellt sein, daß bei gleichen Drehmomenten
die Zentralräder 8, 9 aufeinander zu verschoben werden, daß also- die Flansche 12,
13 aneinander Anlage finden.
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An dien Hohlwellen i o, i i sind in Verzahnungen verschiebbar die
Kupplungsscheiben 16 mitnehmbar gef"uhrt, die mit den an den Kupplungsringen 18
des Getriebegehäuses mitnehmbar und verschiebbar geführten Kupplungsse'heiben 17
einer Lamellenkupplung zusammenarbeiten. Die Zentralräder 8, 9 wirken mit ihren
verbreiterten Naben bei ihrer Verschiebung auf die verschiebbaren Lamellen 16, 17
bzw. 16a, 170 ein.
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Gegebenenfalls kann aber auch die zwischen den Zentralrädern 8, 9
und den Abtriebswellen 14, 15 vorgesehene Schrägverzahnung an zwischengeschalteten
Teilen angeordnet sein.
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Die Stirnräder 4, 5 stehen unter Wirkung von Federn 37 und werden
gegen Gehäuseansätze 38 leicht angedrückt.
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Die Wirkungsweise des Ausgleichgetriebes nach Abb. i ist folgende:
a) Bei gleichen Drehmomenten stützen sich die Hohlwellen io, ii mit ihren Flanschen
12, 13 infolge der durch die Schrägverzahnung hervorgerufene Schubwirkung gegeneinander
ab. Hierdurch wird vermieden, daß die Zentralräder 8, 9 an den Kupplungen 16, 17
Anlage finden, so daß eine Blockierung des Getriebes nicht stattfinden kann. Der
Verlauf des Kraftflusses ist hierbei folgender: Gehäuse, Umlaufräder, Zentralräder,
Abtriebswelle.
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b) Werden jedoch die Drehmomente an den Abtriebsseiten, beispielsweise
bei Durchgehen eines Rades, ungleich; so ergibt sich bezüglich der Verteilung des
Kraftflusses innerhalb des Getriebes folgendes: Bei Durchgehen des auf der Abtriebswelle
15
sitzenden Laufrades bewirkt die in der beispielsweise auf der Abtriebswelle 14 vorgesehenen
Schrägverzahnung auftretende, um den inneren Reibungswiderstand des Ausgleichgetriebes
erhöhte :1bstützkraft über die Flansche 12, 13 eine Axialverschiebung der Hohlwellen
io, i 1 nebst Zentralrädern 8, 9, von denen gemäß Abb. i im angenommenen Fall das
Zentralrad 9 an der Kupplung i6a, 17a Anlage findet. Hierdurch wird der Reibungswiderstand
im Stirnrad@getriebe um ein Mehrfaches erhöht. Dadurch, daß die Schrägverzahnung
zwischen Stirnradgetriebe und Abtriebswelle vorgesehen ist, wird die durch das Kuppeln
hervorgerufene Anpreßkraft unmittelbar auf das Stirnradgetriebe übertragen und so
die A'bstützkraft in der Schrägverzahnung der Welle 14 zusätzlich erhöht, wodurch
wiederum eine größere Schubkraft der I-Tohlwellen 12 gegen die Hohlwellen
13 ausgelöst und damit eine weitere Zunahme der Kupplungsanpreßkraft erzielt
wird. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die hierdurch hervorgerufene
Bremswirkung den zur Blockierung des Getriebes erforderlichen Kupplungsanpreßdruck
erreicht !hat. Die Abtriebswelle 15 dreht dabei bis zur Sperrung des Getriebes frei.
Die Übertragung der durch die Verschiedenheit der Abtriebs-drehmomente eingeleiteten
Umgangskraft im Stirnradgetriebe erfolgt im vorliegenden Fall unabhängig von der
um den inneren Reibungswiderstand des Stirnradgetriebes erhöhten, die Längsverschiebung
der Hohlwellen bewirkenden Abstützkraft. Der Kraftfluß verläuft hierbei im Vorwärtsgang
im Gegensatz zum Beispiel a) über Gehäuse i, Kupplung 16a, 17a, Stirnradgetriel>e
9, 5, 4, 8 und -#lttriebswelle 14; im Rückwärtsgang über Gehäuse i, Kupplung 16,
17, Zentralrad. 8 und Abtriebswelle 14.
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Um zu erreichen, daß in jedem Fall die Sperrwirkung bei Durchgehen
eines Rades sofort einsetzt, sind zur 1?inleitung des Axialschubes und des dadurch
bewirkten Kupplungsanpreßdrucks nachgiebige Mittel vorgesehen, nämlich beispielsweise
die auf die Stirnräder einwirkenden vorgespannten Federn 37. Diese geben den Impuls
zur Einleitung der Sperrwirkung.
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Bei der in Abb. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform sind innerhalb
des Ausgleichgetriebes nach beiden Abtriebsseiten besondere Übersetzungsgetriebe
20,21 angeordnet. Die im Getriebege'fiäuse i gelagerten, miteinander kämmenden Stirnräder
4, 5 arbeiten mit den Hoflwellen io, i i besitzenden Zentralrädern 8, 9 zusammen.
Diese Hohlwellen io, i i sind hierbei durch Federn 22, 23 gegenüber Gehäuseansätzen
24 abgestützt. Die Hohlwellen io, i i sitzen auf den Hohlnaben 25, 26, die durch
die Flansche 27, 28 gegeneinander abgestützt sind. Die Abtriebswellen 14, 15 sind
durch Schrägverzahnung, beispielsweise Gewindeansätze 29, in den Hohlnaben eingesetzt.
Die Scheiben 30, 31 der Hohlnaben 25, 26 dienen zur Lagerung der Umlaufrädersätze
20, 21, die ebenfalls mit den inneren Zentralrädern 8, 9 kämmen und mit den am Getriebegehäuse
angeordneten, als Innenzahnkranz ausgebildeten Außenzentralrädern 34, 35 im Eingriff
stehen. In den Zähnkränzen der Zentralräder 8, 9 sind die Lamellenscheiben 16, 16a
mitnehmbar und verschiebbar,geführt, während am Getriebegehäuse in den Außenzentralkränzen
34, 35 die 1.amellen-Scheiben 17, U° mitnehmbar und verschiebbar geführt sind. Die
Kupplungsscheiben 16, 17 werden durch die Lagerscheiben 30, 31 der Umlaufräder2o,
21 bei Verschiebung der Hohlnaben 25, 26 beeinflußt.
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Die Keilwirkung der Gewindeansätze 29 ist ebenfalls derart, daß bei
gleichen Drehmomenten die Hohlnaben 25, 26 aufeinander zu bewegt und durch die Flansche
27, 28 gegeneinander abgestützt werden, während bei unigleichen Drehmomenten die
Hohlnaben infolge der Keilwirkung verschoben werden und dadurch beispielsweisemittetsderHählnabe
26 bei durchgehendem Treibrad der rechten Abtriebswelle 15 durch die Scheibe
3o die Lamellenkupplung 16, 17 verschoben wird.
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Auch bei dieser Ausführung ist bei nach außen wirkendem entgegengerichtetem
Schub der Hohlnaben 25, 26, also wenn diese voneinander ab entfernt werden, durch
das Verbindungsstück 36 eine Abstützung der Flansche 27, 28 gesichert. Schließlich
sind auch bei dieserAusführungsform die Stirnräder 4, 5 mit um ihre Drehzapfen 4a,
5a herumgelegten Federn 37 versehen, so daß diese Stirnräder 4, 5 gegen die Gehäusewandungen
38 mit Reibung angedrückt werden, wodurch der Impuls zur Einleitung der Sperrwirkung
hervorgerufen wird. Zugleich wird die Hohlnabe axial mit verschoben, ohne daß die
Bremswirkung auf dieser Seite zur Wirkung kommen könnte.
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Durch die Gesamtausbildung, insbesondere Schaltung von Umlaufräidergetrieben,
wird erreicht, daß kleinere Kupplungen infolge der zugeschalteten Übersetzung ins
Schnelle Anwendung finden können, und in gleicher Weise können auch kleinere Ausgleichrädersätze
Verwendung finden. Die übersetzungsgetriebe 8, 20, 34 bzw. 9, 21, 35 können dem
Ausgleichgetriebesatz 4, 5 vor- oder nachgeschaltet sein.