AT393719B - Selbstsperrendes ausgleichgetriebe fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

AT 393 719 B

Die Erfindung betrifft ein selbstsparendes Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem antreib-baren Gehäuse und darin drehbar gelagerten Ausgleichgliedem, von denen je eines mit einer Abtriebswelle drehfest verbunden ist, wobei im Gehäuse mittels einer axial verschiebbaren Druckscheibe gegeneinander driickbare Bremslamellen für wenigstens eines der Ausgleichglieder vagesehen sind.

Bei einem bekannten Ausgleichgetriebe dieser Art (Sonderdruck aus Automobil-Industrie, Frühjahr 1960, VOGEL-Verlag Würzburg, Seite 3, Abb.8), das als Kegelradausgleichgetriebe ausgebildet ist, weist der Planetenradbolzen, also der Lagerzapfen für die kleinen Ausgleichkegelräder an seinen Enden schräge Abflachungen auf, die mit einer V-förmigen Nut im Ausgleichgetriebegehäuse Zusammenwirken, wobei dieser Planetenradbolzen bzw. Achszapfen im Gehäuse in Richtung der Abtriebswellen verschiebbar gelagert ist Das über das Getriebegehäuse eingeleitete Drehmoment wird durch die schrägen Abflachungen bzw. die Flanken der V-förmigen Nut, die als Keilflächen wirken, zur Erzeugung eines Anpreßdruckes von Lamellenbremsen ausgenützt, die beidseitig der großen Ausgleichkegelräder angeordnet sind. Diese Art der Selbstsperrung setzt voraus, daß an beiden Fahrzeugrädem ein Reibschluß vorhanden ist. Geht der Reibschluß an einem Rad, beispielsweise durch Abheben eines Rades von der Fahrbahn, verloren, so wird die Sperre völlig unwirksam, weil die Abstützung des diesem Fahrzeugrad zugeordneten großen Ausgleichkegelrades nicht mehr vorhanden ist

Es ist zwar auch schon bekannt (DE-PS 3 212 495), diesem Nachteil dadurch zu begegnen, daß bei spielarmer Lagerung des Planetenradbolzens die Lamellen der Bremseinrichtung dauernd durch eine Feder im Sinne des Zusammendrückens der Lamellen belastet sind, was aber wiederum keine befriedigende Lösung deshalb darstellt weil die von der Lamellenbremse hervorgerufene Sperrwirkung dauernd vorhanden ist also auch dann, wenn enge Kurven mit niedriger Geschwindigkeit befahren werden müssen.

Es ist ferner ein selbstsperrendes Ausgleichgetriebe bekannt (US-PS 4 012 968 und US-PS 4 445 400), bei dem zum Zusammendrücken der Bremslamellen ein von einer eigenen Pumpe gelieferter Hydraulikdruck erforderlich ist Eine solche Pumpe erhöht selbstverständlich den technischen Aufwand und stellt die Betriebssicherheit in Frage.

Bei einer anderen bekannten Konstruktion (DE-OS 1650 775) dienen als Bremseinrichtung radial angeordnete Kolben, die mit einem auf der einen Abtriebswelle vorgesehenen Nocken Zusammenwirken. Da also die Kolben gewissermaßen Bremsbacken darstellen, ergibt sich ein verhältnismäßig geringes Bremsmoment, wobei überdies eine vergleichsweise komplizierte Bauweise vorhanden ist.

Schließlich sind als Bremseinrichtung jeweils zwei durch eine Drosselstelle verbundene radiale Zylinder zur Führung kugelförmiger Reibkörper bekannt (US-PS 2 722 139), wobei die Zylinder mit einem hydraulischen Medium gefüllt sind, doch soll die Bremsung nur über die in einem exzentrischen Gehäuse umlaufenden Reibkörper erfolgen, so daß die Übertragung eines ausreichenden Drehmomentes ebenfalls nicht gewährleistet ist, wozu noch der Nachteil kommt, daß die Kugeln mit der Exzenterinnenfläche praktisch nur Punktberührung haben, was zu einem hohen Verschleiß führt.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, alle diese Mängel zu beseitigen und das eingangs geschilderte Ausgleichgetriebe so zu verbessern, daß die Sperrwirkung auch dann auftritt, wenn an einem der mit einer Abtriebswelle verbundenen Ausgleichgliedem eine vom Fahrzeugrad ha gelieferte Abstützkraft fehlt, wobei keine Behinderung beim langsamen Befahren enger Kurven auftreten soll.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß eines der mit einer Abtriebswelle drehfest verbundenen Ausgleichglieder mit der im Gehäuse drehfest gelagerten Druckscheibe eine spreizbare Anordnung bildet, von da der eine Teil stimseitig eine im wesentlichen aus radial verlaufenden, schrägflächigen Erhöhungen bzw. Vertiefungen bestehende, ringförmig verlaufende Profilierung aufweist und der andere Teil wenigstens ein Paar mit ihrem dachförmigen Ende gegen die Ringprofilierung gerichtete und an ihrem anderen Ende hydraulisch beaufschlagte Kolben trägt, deren Zylinderbohrungen über einen mit einer Drosselstelle versehenen Kanal verbunden sind, wobei die Profilierung im Sinne einer jeweils gegengleichen Kolbenbewegung bei Relativverdrehung von Druckscheibe und Ausgleichglied ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße spreizbare Anordnung kommt immer dann zur Wirkung, wenn eine Relativverdrehung zwischen der Druckscheibe und dem betreffenden Ausgleichglied auftritt, wobei es von der Größe des Drosselquerschnittes abhängt, mit welcher Kraft die Lamellen zusammengedrückt werden und welche Bremskraft sich dadurch ergibt Bei nur geringer Drehzahldifferenz zwischen Druckscheibe und Ausgleichglied werden die einander zugeordneten Kolben wechselweise hin- und hergeschoben, ohne daß eine wesentliche Spreizwirkung auftritt Nimmt dagegen die Drehzahldifferenz zu, so ergibt sich zufolge der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit an der Drosselstelle ein erhöhter Druck an der beaufschlagten Kolbenfläche und damit eine erhöhte Spreiz- bzw. Bremskraft. Es wird also die Bremskraft ausschließlich in Abhängigkeit von der Drehzahldifferenz zwischen Gehäuse und Ausgleichglied verändert, so daß das Fehlen einer Abstützkraft an einem der Ausgleichglieder keine Rolle spielt und sich auch keine ungünstige Auswirkung beim langsamen Befahren enger Kurven ergibt.

Um die Charakteristik des ganzen Ausgleichgetriebes im Hinblick auf Fertigungstoleranzen in einem gewünschten Sinne festlegen zu können, ist die Drosselstelle im die Zylinderbohrungen verbindenden Kanal hinsichtlich des Drosselquerschnittes einstellbar.

Es kann zweckmäßig sein, daß die Kolben durch eine sie gegen die Profilierung drückende Feder belastet sind und daß ein Rückschlagventil od. dgl. zum Ausgleich von Leckverlusten vorgesehen ist. Da das ganze Getriebegehäuse ölgefüllt ist, kann bei aufgetretenen Leckverlusten in den Zylinderbohrungen der Kolben durch -2-

Claims (4)

1. AT 393 719 B die von den Federn bewirkte Kolbenbewegung Öl über das Ventil nachsaugen. Eine besonders zweckmäßige und in axialer Richtung raumsparende Konstruktion wird dadurch erreicht, daß bei an sich bekannter Ausbildung des Ausgleichgetriebes als Planetengetriebe mit Doppelplaneten der Planetenträger den einen Teil der spreizbaren Anordnung bildet und axial verschiebbar gelagert ist, wobei auf der von der Druckscheibe abgewendeten Seite des Planetenträgers zusätzliche Bremslamellen angeordnet sind, auf die der Planetenträger einwirkt In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 ein selbstsperrendes Ausgleichgetriebe im Axialschnitt, Fig. 2 eine Teilansicht des Getriebes bei abgenommener linker Gehäusehälfte bzw. abgenommenem linken Lamellenpaket und Fig. 3 die spreizbare Anordnung bei äbgewickelter Profilierung in vereinfachter Schnittdarstellung. Das selbstsperrende Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge weist ein aus den beiden Hälften (la und lb) bestehendes Gehäuse (1) auf, das über einen Außenzahnkranz angetrieben wird. Das Ausgleichgetriebe ist als Planetengetriebe mit Doppelplaneten (2) ausgebildet, wobei das Hohlrad des Planetengetriebes von der Gehäusehälfte (lb) gebildet wird und das Sonnenrad (3) mit der einen Abtriebswelle (4) drehfest verbunden ist. Der Plantenträger (5) sitzt drehfest, aber um ein bestimmtes Maß axial verschiebbar auf der zweiten Abtriebswelle (6). Beiderseits des Planetengetriebes sind Bremslamellenpakete (7,8,9) angeordnet, die aus je zwei Lamellensätzen, die wechselweise mit den Gehäusehälften (la bzw. lb) und dem Sonnenraid (3) bzw. dem Planetenträger (5) drehfest verbunden sind, bestehen. Erfindungsgemäß bildet der Planetenträger (5) mit einer in der Gehäusehälfte (lb) drehfest gehaltenen Druckscheibe (10) eine spreizbare Anordnung, wobei die Druckscheibe (10) eine aus radialen schrägflächigen Erhöhungen und Vertiefungen bestehende, ringförmig verlaufende Profilierung (11) aufweist und im Planetenträger (5) drei Paare von Kolben (12, 12a) gelagert sind, die mit ihren dachförmigen Enden (13) gegen die Profilierung (11) gerichtet und an ihren anderen Enden hydraulisch beaufschlagt sind. Die Zylinderbohrungen (14) der Kolben (12, 12a) sind durch einen Kanal (15) verbunden, in dem eine Drosselstelle (16) vorgesehen ist Die Drosselstelle wird durch eine mit einer stiftförmigen Verlängerung quer durch die Kanalbohrung reichende Stellschraube (17) gebildet. Die Zylinderbohrungen (14) und der Verbindungskanal (15) sind mit Öl vollgefüllt, so daß das Einwärtsdrücken des einen Kolbens ein Auswärtsdrücken des anderen Kolbens und umgekehrt zur Folge hat. Die Kolben (12,12a) sind durch eine sie gegen die Profilierung (11) drückende Feder (18) belastet, und es ist der Kanal (15) mit einem als Kugelventil ausgebildeten Rückschlagventil (19) verbunden, so daß bei Leckverlusten Öl aus dem Inneren des Gehäuses (1) in die Zylinderbohrungen (14) nachgesaugt werden kann. Tritt zwischen dem Planetenträger (5) und dem Getriebegehäuse (1) eine Drehzahldifferenz auf, so werden die einander zugeordneten Kolben (12,12a) wechselweise hin- und hergeschoben, da der Planetenträger (5) mit der Gehäusehälfte (lb) in drehfester Verbindung steht Bei etwas höherer Drehzahldifferenz ergibt sich zufolge der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit an der Drosselstelle (16) ein erhöhter Druck an der jeweils beaufschlagten Kolbenfläche und damit eine Spreizkraft, die einerseits die Druckscheibe (10) gegen die Lamellenpakete (8,9) und anderseits den Planetenträger (5) gegen das Lamellenpaket (7) drückt, so daß es zur gewünschten, die Selbstsperrung des Getriebes ergebenden Bremswirkung kommt PATENTANSPRÜCHE 1. Selbstsperrendes Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem antreibbaren Gehäuse und darin drehbar gelagerten Ausgleichgliedem, von denen je eines mit einer Abtriebswelle drehfest verbunden ist wobei im Gehäuse mittels einer axial verschiebbaren Druckscheibe gegeneinander drückbare Bremslamellen für wenigstens eines der Ausgleichglieder vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet daß eines (5) der mit einer Abtriebswelle (6) drehfest verbundenen Ausgleichglieder (3,5) mit der im Gehäuse (1) drehfest gelagerten Druckscheibe (10) eine spreizbare Anordnung (5, 10) bildet, von der der eine Teil (10) stimseitig eine im wesentlichen aus radial verlaufenden, schrägflächigen Erhöhungen bzw. Vertiefungen bestehende, ringförmig verlaufende Profilierung (11) aufweist und der andere Teil (5) wenigstens ein Paar mit ihrem dachförmigen Ende (13) gegen die ringförmig verlaufende Profilierung (11) gerichtete und an ihrem anderen Ende hydraulisch beaufschlagte Kolben (12,12a) trägt, deren Zylinderbohrungen (14) über einen mit einer Drosselstelle (16) versehenen Kanal (15) verbunden sind, wobei die Profilierung (11) im Sinne einer jeweils gegengleichen Kolbenbewegung bei Relativverdrehung von Druckscheibe (10) und Ausgleichglied (5) ausgebildet ist
2. 2. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (16) im die Zylinderbohrungen (14) verbindenden Kanal (15) hinsichtlich des Drosselquerschnittes einstellbar ist. -3- AT 393 719 B
3. 3. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (12, 12a) durch eine sie gegen die Profilierung (11) drückende Feder (18) belastet sind und daß ein Rückschlagventil (19) od. dgl. zum Ausgleich von Leckverlusten vorgesehen ist.
4. 4. Ausgleichgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei an sich bekannter Ausbildung des Ausgleichgetriebes als Planetengetriebe mit Doppelplaneten (2) der Planetenträger (5) den einen Teil der spreizbaren Anordnung (5,10) bildet und axial verschiebbar gelagert ist, wobei auf der von der Druckscheibe (10) äbgewendeten Seite des Planetenträgers (5) zusätzliche Bremslamellen (7) angeordnet sind, auf die der Planetenträger (5) einwirkt. 10 Hietu 2 Blatt Zeichnungen -4-