DE696445C

DE696445C - Selbsttaetige hydraulische Vorrichtung zum Sperren von Zahnradausgleichgetrieben, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE696445C
Application number: DE1937P0075629
Authority: DE
Inventors: Karl Rabe
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1937-07-29
Filing date: 1937-07-29
Publication date: 1940-09-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige hydraulische Vorrichtung zum Sperren von Zahnradausgleichgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge., bei der die Zahnräder des Ausgleichgetriebes gegeneinander und gegen 'außen abgedichtet sind und auf diese Weise Zahnradpumpen bilden, deren Druck und Saugstellen durch Kanäle verbunden sind, ■welche von einem Steuerorgan in Abnängigfceit von der Größe- des von den Seitehwellen übertragenen Teildrehmoiments gesteuert werden.

Es ist zunächst 'eine hydraulische Vorrichtung der angegebenen Art bekannt, welche aber nicht in Abhängigkeit von der Größe des von den Seitenwellen übertragenen Teildrehmoiments arbeitet, sondern dann, wenn die Geschwindigkeiten der beiden Seitenwellen voneinander beträchtlich abweichen. Erreicht wird dies dadurch, daß in die die Saug- und. Druckstellen der Zahnradpumpen verbindenden Kanäle der Strömung ausgesetzte Steuerkörper liegen, die beim Überschreiten der Strömungsgeschwindigkeit, z. B. infolge Durchgehens eines Rades, die Kanäle drosseln bzw. -schließen und dadurch die Zahnradpumpen und damit das Ausgleichgetriebe 'selbst sperren. Diese Vorrichtung ist in hohem Maße temperaturempfindlich, arbeitet verhältnismäßig trag und sperrt das Ausgleichgetriebe erst dann, wenn die Drehzahl eines Seitenwellenrades .infolge des Durchgehens des zugehörigen Treibrades schon sehr hoch angestiegen ist.

Andererseits sind mechanisch wirkende Vorrichtungen bekannt» welche die Sperrung des

Ausgleichgetriebes in Abhängigkeit von dem vom. den Seitenwellen übertragenen Teildrehmoirment bewirken, indem z. B. durch eine Verdrehung der Seitenwelle gegenüber dem Seitenwellenrad ein Reibungsschluß zwischen dem Seitenwellenrad und dem Gehäuse des Ausgleichgetriebes hergestellt wird. Auch diese Vorrichtungen arbeiten noch träge, insbesondere wenn die Sperrung gelöst werden to soll, und außerdem weisen sie noch den Nachteil auf, daß sie wegen der Heranziehung : von Reibflächen wenig verläßlich sind, und 'einem starken Verschleiß unterliegen,.

Nach der Erfindung werden die angegebe '5 nen Mängel dadurch vermieden, daß das Steuerorgan durch eine elastische Verdrehung innerhalb des Seitenwellenabtriebes verstellt wird, Die Sperrung setzt also schon im Augenblick der Entlastung einer Seiten welle ein und wird sofort wieder aufgehoben, wenn über sie wieder ein Drehmoment übertragen wird. Abnützungserscheinungen irgendwelcher Art erscheinen hierbei ausgeschlossen, ebenso wie eine Temp eraturabhängigkeit. Der die Verstellung des Steuerorgans bewirkende Betätigungsteil ist einerseits mit dem Steuerorgan und andererseits mit dem der Vorrichtung abgewendeten Ende der Seitenwelle verbunden. Zur Betätigung der Vorrichtung wird also· hierbei die elastische Verdrehung innerhalb der Seitenwelle herangezogen, so daß besonders umständliche und viel Raum einnehmende Glieder für diesen Zweck eingespart werden, insbesondere dann, wenn die, Seiitenwelle rohrartig ausgebildet ist und von dem das Steuerorgan verstellenden stabartigen Betätigungsteil der Länge nach durchsetzt wird.

Das Steuerorgan ist als Drehschieber ausgebildet. Es stellt somit ein einfach herstellbareis Glied dar.

Bei der vorteilhaftesten Ausbildung sind sowohl die Druck- als auch die Sauigstellen einer Seite je untereinander durch einen Sammelkanal verbunden, wodurch eine einwandfreie Verteilung der Sperrwirkung auf alle Zahnräder gewährleistet ist. Ferner sind die Druck- bzw. Saugstellen einer Seite mit den Saug- und Druckstellen der anderen Seite über das Steuerorgan verbunden, so- daß beim Durchgehen einer Seitenwelle sämtliche Druck- und Saugstellen innerhalb der Vorrichtung zusammenwirken.

Zwischen dem Seitenwellenrad und dem Steuerorgan kann noch ein Reibungskörper zur Dämpfung auftretender Schwingungen eingeschaltet werden. Dadurch werden die Betriebssicherheit und Lebensdauer herabsetzenden Schwingungen innerhalb der Vorrichtung wirksam unterdrückt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigt:

Fig. ι 'einen. Hauptschnitt durch die Seitenwellen des Ausgleichgetriebes, -

Fig. 2 -einen hierzu senkrechten Mittelschnitt nach der Linie H-II der Fig. 1 und Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Drehschieber mit beidseitiger Sperrwirkung.

In den Fig. 1 und 2 bedeutet 1 das An- -triebsscbneckenrad, das mit den Gehäusehäiftan z", i^b fest verbunden ist und an den Naben y-, 3^s im nicht dargestellten Gehäuse des Ausgleichgetriebes gelagert ist. Im Antriebsrad r sitzen die vier Zapfen 4, auf denen die vier Umlauf räder 5 gelagert sind. In den Naben 3«, 3^& sind die Seitenwellenkegelräder 6^a, 6* gelagert. Mit ihnen sind die rohrartigem Seitenwellen j^a, 7^b durch Kerbverzahnung gekuppelt. Letztere werden vom Betäti-•gungsstab 8", 8^b der Länge nach durchsetzt, wobei die BetätAgungsstäbe mit den Drehschiebern 9«, 9^ft mittels Kerbverzahnung und auf der dem Ausgleichgetriebe abgewendeten Seite mit den. Enden ιό°> ι ο⁶ der Seitenwellen wieder mittels Kerbverzahnung gekuppelt sind. Ringartige Dämpfungskörper 1 i^a, ii¹' sind in einer Bohrung der Seitenwelle 7" bzw. 7^b untergebracht. Die Drehschieber g^a, g^b arbeiten in rohrartigen Fortsätzen 12", Ι2^δ der Seitenwellenkegelräder 6^a, 6^b. Die Gehäuisehälften 2^a, 2^b sind so ausgebildet, daß die Umlaufräder 5 und dieSeitenwellenkegelräder 6«, 6^!> in 'einem allseits verschlossenen Hohlraum liegen, der von einem Abschlußstück 13 so ausgefüllt wird, daß hierdurch jedes der Umlauiräder 5 in einer mit einer Flüssigkeit, zweckmäßigerweise mit Öl gefüllten Kammer untergebracht ist. Von den Druckstellen der Kammern führen Kanäle 14«, 14'' zu den ringförmigen Drucbsammelkanälen 15«, ΐζ^!> und von den Saugstellen Kanäle i6^a, i6^& zu den wieder rinigförmigen Saugsammelkanälen 17", I7^b. In den. Fortsätzen iz^a, iz^b liegen die gesteuerten Kanäle 18«, 19« bzw. i8^b, 19⁶. Die Drehschieber ψ, g^b weisen Kurzschlußkanäle 20^a, 20⁶ auf. -

Die vofbeschriebene Sperrvorrichtung wirkt nun so, daß bei gleicher Belastung und gleicher Drehzahl der beiden Seitenwellen, die no Umlaufräder 5 bezüglich der Seitenwellenkegelräder 6^a, 6^b stillstehen. Tritt jedoch eine Veränderung der Geschwindigkeit der einen Seite gegenüb er der anderen ein, so kommen die Umlaufräder in bekannter Weise in Drehung und wirken dann als Zahnradpumpen. Da die Drehschieber ψ, g^b mit ihren Kurzschlußkanälen 20^s, 20^δ die Drucksammeikanäle 15°, 15* mit den Saugsarnmelkanälen iya_} ijb über die gesteuerten Kanäle 18«, 19« iao bzw. i8^fi, 19' verbinden, so· kann das Öl ungehindert von den Druckstellen zu den Saug-

stauen fließen, ohne auf das Ausgleichgetriebe irgendeine Rückwirkung auszuüben. Tritt nun zu dieser Drehzahländerung eine Entlastung der einen Seite, beispielsweise dar S linfcen, gegenüber der anderen ein, so wird die durch das übertragene Drehmoment bedingte elastische Verdrehung der Seitenwelle 7" verringert bzw. auf Null gebracht. Das dem Ausgleichgetriebe abgevvendete Ende io^a verdreht ,sich relativ zu dem ihm zugewendeten Ende entgegengesetzt der Richtung des von ihm voirher übertragenen Drehmoments; und nimmt, leicht vom Reibuogskörper 1 i^a gedämpft, den Drehschieber g^a mit, der so eingestellt ist, daß er bei voller Entlastung einer Seite die gesteuerten Druckkanäle i8" gegen die gesteuerten Saugkanäle 19« abschließt, wodurch auch die Druckstellen· gegen die Saugstellen abgeschlossen werden. Die von den Umlaufrädern 5 mit dem Seitenwellenzahnrad 6^a gebildeten Zahnradpumpen arbeiten hierdurch unter hohem, nur durch die unvermeidlichen Undichtheiten begrenztem Druckunterschied, was wegen der Unzusammendrückbarkeit des Öles einer Sperrung der Ausgleichswirkung gleichkommt Das heißt also, daß nunmehr die linke Seite nicht mehr gegenüber der rechten Seite beschleunigt werden oder gar durchgehen kann, 3Q, sondern nur wenig schneller läuft als vorher. Der in⁴ Fig.'3 dargestellte Drehschieber ist mit seimen Kurzschlußkanälen so ausgebildet, daß die vom linken Drucksajmmelkanal ΐζ^α kommenden Kanäle 21 mit den vom rechten Saugsamimielkana'l 17 ^b kommenden Kanälen 22 verbunden sind und dann der linke Saugsamimelkanal 17° über die Kanäle 23 und 24 mit dem rechten Dnidcsarnrnelkanal 15⁶ verbunden ist.. Die Ringkanäle 25 bzw- 26-halten _ 40 die Verbindung der Kanäle auch bei· Verdrehen der beiden Drehschieber g^a, g^b gegeneinander aufrecht.

Die Wirkung einer mit einem Drehschieber

, nach Fig. 3 ausgerüsteten Sperrvorrichtung <?5 ist die, daß bei Verdrehen auch nur eines Dnehischiebers sämtliche Verbindungen der Druckstellen mit den Saugstellen ganz oder teilweise unterbunden werden und damit die Sperrwirkung· noch schneller und auf beiden Seiten einsetzt.

Die Erfindung ist nicht allein auf Ausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge beschränkt, sondern ist auch bei Werkzeug-, Teil- oder Rechenmaschinen usw. anwendbar.

Claims

Patentansprüche:

i. Selbsttätige hydraulische Vorrichtung zum Sperren von Zahnradausigleichgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die Zahnräder des Ausgleichgetriebes gegeneinander und gegen außen abgedichtet sind und auf diese Weise Zahrüradp-umpen bilden, deren Druck- und Saugstellen durch Kanäle verbunden sind, welche von einem Steuerorgan in Abhängigkeit von der Größe des von den * Seitenwellen übertragenen Teildrehmoments gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (g^a, g^b) durch eine elastische Verdrehung- innerhalb des Seitenwellenabtriebes (6°, y^a bzw. 6*, 7^b) verstellt wird.
2. Vorrichtung· nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß .der die Verstellung des Steuerorgans {g^a, g^b) bewirkende Betätigungsteil (8^a bzw. 8^b) eineriseits mit dam Steuerorgan und andererseits mit dem der Vorrichtung abgewendeten Ende (io^a bzw. 10*) der Seitenwelle (7^a bzw. 7^b) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwelle (7° bzw. 7^b) rohrartig ausgebildet ist und vom dem das Steuerorgan (g^a bzw. g^b) verstellenden stabartigen Betätigungsteil (8« bzw. 8*) der Länge nach durchsetzt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (9° bzw. g^b) als Drehschieber ausgebildet ist. » " go
5. Vorrichtung-nach Anspruch:, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Druck- als auch die Saugstellen einer , Seite je untereinander durch einen Sammelkanal (15« bzw. I5⁶ und 17« bzw. 17⁰·) verbunden sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbzw. Saugsitellen einer Seite mit den Saugbzw. Druckstellen der anderen Seite über das Steuerorgan (9^s bzw. g^b) verbunden sind.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Seitenwellenzahnrad (6°, 6^b) und dem Steuerorgan (g^a bzw. g^b) ein Reibungskörper (ii^fl bzw. ii⁶) zur Dämpfung auftretender· Schwingungen eingeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen