DE1013180B

DE1013180B - The axle shafts of vehicles are driven by a central drive element via two mechanically switchable clutches

Info

Publication number: DE1013180B
Application number: DET11779A
Authority: DE
Inventors: Harry Thomas Bostock
Original assignee: TRACTAMATIC DRIVES Ltd
Current assignee: TRACTAMATIC DRIVES Ltd
Priority date: 1955-02-01
Filing date: 1956-01-20
Publication date: 1957-08-01

Description

Antrieb der Achswellen von Fahrzeugen. durch ein mittleres Antriebsglied über zwei mechanisch schaltbare Kupplungen Es sind Antriebe der Achswellen von Fahrzeugen durch ein mittleres Antriebsglied über zwei mechanisch schaltbare Kupplungen bekannt, deren eine, axial verschiebbare und ständig leicht gebremste Kupplungshälfte von der anderen, mit der Achswelle Verbundenem Kupplungshälfte durch eine Feder lösbar ist und mit dieser Kupplungshälfte durch einen mit dem Antriebsglied verbundenen Schaltteil, der an einer an der verschiebbaren Kupplungshälfte stirnseitig angebrachten Steuerfläche anliegt, kuppelbar ist. Bei diesen Antrieben besteht zwischen. den beiden Kupplungshälften bei gelöster Kupplung eine so starke Reibverbindung, daß sich die Räder nicht frei drehen können. Dies isst insbesondere bei Lastkarren, wie sie in Fabriken, beispielsweise zum Befördern von Lasten, benutzt werden, sehr nachteilig, da sie nicht die genügende Beweglichkeit und Manövrierfähi.gkeit haben.Drive the axle shafts of vehicles. by a middle drive link Via two mechanically switchable clutches These are drives for the axle shafts of vehicles known by a central drive member via two mechanically switchable clutches, one of which, axially displaceable and constantly slightly braked, coupling half of the other coupling half connected to the axle shaft can be released by a spring is and connected to this coupling half by a with the drive member Switching part that is attached to the front of one of the sliding coupling halves Control surface rests, can be coupled. With these drives there is between. the Both coupling halves, when the coupling is released, have such a strong frictional connection that the wheels cannot turn freely. This eats especially with barrows, as they are used in factories, for example for moving loads, very much disadvantageous because they do not have sufficient mobility and maneuverability.

Durch die Erfindung wird ein Antrieb, für Fahrzeuge geschaffen, bei welchem die Kupplungshälften bei gelöster Kupplung frei gegeneinander beweglich sind, so daß sich das Fahrzeug ohne jede Behinderung durch die Kupplung frei bewegen und manövrieren läßt. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die verschiebbare Kupplungshälfte am festen Gehäuse abbremsbar ist, so daß die Verbin-Jung zwischen den Kupplungshälften zum Abbremsen der einen Kupplungshälfte fortfällt und sich die mit dem Rad verbundene Kupplungshälfte frei drehen kann. Auf diese Weise kann man das Fahrzeug bzw. den Lastkarren bei abgeschaltetem Antrieb bewegen-oder bei eingeschaltetem Antrieb leicht. Kurven fahren. Gemäß weiterer Erfindung liegt der als Querstift ausgebildete Schaltteil in der, eingerückten Stellung der dazugehörigen Kupplungshälfte an einem zur Verschiebungsrichtung dieser Kupplungshälfte parallelen Teil der Steuerfläche an, so daß bei eingerückter Kupplung kein Axialdruck hervorgerufen wird und besondere Drucklager, wie sie bei den bekannten Antrieben zur Aufnahme des Axialdruckes erforderlich sind, entbehrlich sind. Die Bremsung erfolgt durch ein die verschiebbare Kupplungshälfte bremsendes Bremsband, das mit einem in eine Nut des Gehäuses verschiebbar angreifenden Stift verbundenist.The invention creates a drive for vehicles which the coupling halves can move freely against each other when the coupling is released so that the vehicle can move freely without any hindrance from the coupling and maneuver. This is achieved according to the invention in that the sliding Coupling half can be braked on the fixed housing, so that the connection Jung between the coupling halves to brake the one coupling half falls away and itself the coupling half connected to the wheel can rotate freely. That way you can you move the vehicle or the truck with the drive switched off - or at switched on drive easily. Drive curves. According to another invention is the designed as a cross pin switching part in the engaged position of the associated Coupling half on a parallel to the direction of displacement of this coupling half Part of the control surface so that no axial pressure is produced when the clutch is engaged is and special thrust bearings, as they are in the known drives for inclusion of the axial pressure are required, are dispensable. The braking is done by a brake band that brakes the slidable coupling half, which is connected to a Groove of the housing is slidably connected to the engaging pin.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. -Fig. 1 zeigt von vorn teilweise im Schnitt -einen Teil des Antriebes; Fig. 2 ist eine Endansicht der in Fig. 1 dargestellten Einheit; Fig. 3 zeigt in schaubildlicher Ansicht ein Fahrzeug mit dem Antrieb nach den Fig. 1 und 2 Fig. 4. zeigt in schaubildlicher Ansicht eine-etwas' geänderte Ausführungsform der Kupplung. Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Antrieb weist einen Elektromotor 1 auf, welcher über eine Schnecke 3 und ein mit dieser kämmendes, auf der Welle 2 angeordnetes Schneckenrad 4 diese mittlere Welle 2 antreibt. Der Antrieb von der Welle 2 wird über ein Paar ähnlicher, ganz allgemein mit 5 bezeichneter Kupplungen auf die angetriebenen Achswellen 6 übertragen, an deren äußeren Enden Räder 7 angeordnet sind.In the drawing, the invention is shown by way of example. -Fig. 1 shows a part of the drive from the front, partially in section; Fig. 2 is a End view of the unit shown in Figure 1; Fig. 3 shows in diagrammatic form View of a vehicle with the drive according to FIGS. 1 and 2, FIG. 4 shows in diagrammatic form View of a somewhat modified embodiment of the coupling. The in Figs. 1 and The drive shown in FIG. 2 has an electric motor 1, which via a worm 3 and a worm wheel 4 which meshes with this and is arranged on the shaft 2 middle shaft 2 drives. The drive from shaft 2 is via a pair of similar, Couplings designated generally with 5 on the driven axle shafts 6 transferred, at the outer ends of the wheels 7 are arranged.

Der Antriebsmechanismus ist in einem Rahmen 10 angeordnet, welcher, von. der Seite gesehen, wie in Fig.2 dreieckig ist. Die dreieckigen Teile werden durch Querstangen 11 zusammengehalten, welche in den. Teilen 10 durch Schrauben 12 gehalten werden. Die Räder 7 drehen sich in Lagern, 13 in den Teilen 10. Der Elektromotor wird mit Bezug auf die Welle 2 mittels einer Spannstange 14 gehalten, welche bei 15 an einer der Querstangen 11 befestigt und mit einem Stoßdämpfer 16 versehen ist. Dieser nimmt die Rückwirkungen der Drehkraft auf und wirkt wie eine Übertragungssicherungsvorrichtung.The drive mechanism is arranged in a frame 10 which, from. seen from the side, as is triangular in Figure 2. The triangular parts will be held together by cross bars 11, which in the. Divide 10 by screws 12 are held. The wheels 7 rotate in bearings, 13 in the parts 10. The The electric motor is held in relation to the shaft 2 by means of a tie rod 14, which at 15 is attached to one of the cross bars 11 and with a shock absorber 16 is provided. This absorbs the repercussions of the torque and acts like one Transmission security device.

Jede Kupplung 5 hat die Form einer Klauenkupplung mit Ausrückmuffe, von der eine Hälfte 20 durch einen Stift 21 an der Achswelle 6 befestigt ist, während die andelre Hälfte 22 frei auf der- A.chswefle 6 und auf einer von einer Hülse 23 gebildeten. Verlängerung der Antriebswelle 2 angetrieben wird. Die beiden Kupplungshälften 20 und 22 werden normalerweise durch eine innen angeordnete leichte Feder 24 auseinandergedrückt. Der Teil 22 dient als Kupplungsbetätigungsglied und wird von einem Pa@r von entgegengesetzt angeordneten V-förmigen, stirnseitigen Steuerflächen 25 gebildet, welche mit den beiden En, den eines Stiftes 26 zusammenwirken, der aus der Antriebswelle 2 hervorsteht. Das Betätigungsglied 22 der Kupplung wird durch ein Bremsband 30 leicht gebremst, welches mit einem Stift 31 versehen ist, der in die Seite eines Gehäuses 32 für den Mechanismus eingreift und so ein Rotieren verhindert. Wird kein Antrieb übertragen, liegen die Enden des Stiftes 26 auf dem Grund der V-förmigen Flächen 25. In dieser Stellung ist ein Abstand zwischen den beiden Kupplungshälften vorhanden, welcher durch die Feder 24 aufrechterhalten wird. Jede Kupplungshälfte wird mit einer Reihe von Zähnen 33 mit abgeschrägten Seitenflanken gebildet, die an Ringen 34, 35 vorgesehen sind. Die Ringe sind mit den Teilen 20 und 22 verschweißt. Die Zähne 33 sind symmetrisch ausgebildet. Ihre Seiten sind unter einem Winkel von etwa 30° zur Wellenachse abgeschrägt.Each clutch 5 is in the form of a claw clutch with a release sleeve, of which one half 20 is attached to the axle shaft 6 by a pin 21, while the other half 22 free on the A.chswefle 6 and on one of a sleeve 23 formed. Extension of the drive shaft 2 is driven. the two coupling halves 20 and 22 are normally arranged by an internally light spring 24 pushed apart. The part 22 serves as a clutch actuator and is made up of a pa @ r of oppositely arranged V-shaped, end faces Control surfaces 25 formed, which cooperate with the two En, the one pin 26, which protrudes from the drive shaft 2. The actuator 22 of the clutch is slightly braked by a brake band 30, which is provided with a pin 31, which engages the side of a housing 32 for the mechanism and so rotates prevented. If no drive is transmitted, the ends of the pin 26 are on the Base of the V-shaped surfaces 25. In this position there is a distance between the Both coupling halves are present, which is maintained by the spring 24. Each coupling half is provided with a series of teeth 33 with beveled side flanks which are provided on rings 34, 35. The rings are with the parts 20 and 22 welded. The teeth 33 are symmetrical. Your pages are beveled at an angle of about 30 ° to the shaft axis.

Sobald der Antrieb von dem Elektromotor 1 übertragen wird, beginnen die Stifte 26, sich zu drehen, die Teile 22 der Kupplungen aber werden durch ihre Bremsbänder 30 zurückgehalten. Infolgedessen: beginnen die Enden der Stifte 26, auf der einen. oder anderen Seite der V-förmigen Flächen 25 entlang zu gleiten, wodurch sie einen Axialdruck erzeugen und die verschiebbare Kupplungshälfte 22 bewegen, um die Kupplungen in Eingriff zu bringen und auf diese Weise den Antrieb auf die Räder 7 zu übertragen. Bei vollem Kupplungseingriff stehen die Enden der Stifte 26 mit einem zur Verschiebungsrichtung der Kupplungshälfte parallelen Teil 36 an dem Ende einer jeden der V-förmigen, Steuerflächen: in: Berührung. In, dieser Stellung wird auf die Achswellen 6 im wesentlichen kein Axialdruck ausgeübt. Besteht irgendeine Möglichkeit für die eine oder andere Kupplung auszurücken, so bewegeng sich die Enden des Stiftes 26 entlang der geneigten Schenkel der V-förmigen Steuerfläche 25 abwärts, um auf diese Weise den notwendigen Axialdruck zum Wiedereinkuppeln der Kupplungen wiederherzustellen.As soon as the drive is transmitted from the electric motor 1, start the pins 26 to rotate, but the parts 22 of the couplings are through their Brake bands 30 held back. As a result: the ends of the pins 26 begin, on the one. or to slide along the other side of the V-shaped surfaces 25, whereby they generate an axial pressure and move the sliding coupling half 22, to bring the clutches into engagement and in this way the drive on the Transfer wheels 7. When the clutch is fully engaged, the ends of the pins are in place 26 with a part 36 parallel to the direction of displacement of the coupling half the end of each of the V-shaped, control surfaces: in: touch. In this position essentially no axial pressure is exerted on the axle shafts 6. Is there any Possibility for one or the other clutch to disengage, so they move Ends of the pin 26 along the inclined legs of the V-shaped control surface 25 downwards in order to generate the necessary axial pressure for re-engaging the Restore couplings.

Die Zähne 33 auf den beiden Hälften einer jeden Kupplung sind so bemessen, daß ein Spiel besteht, so daß die Kupplungen vollkommen ungehindert ein- ; und auskuppeln können. Wenn während der Übertragung eines Antriebes. auf die Räder 7 irgendein Rad schneller laufen will, als es angetrieben wird, wird ein Gegendruck auf den Teil 22 der Kupplung erzeugt, der ein Entkuppeln hervorruft. Dadurch wird ein Überfahren der Kupplung und ein Freilauf ermöglicht. Es ist klar, daß unter diesen Umständen eine kleine, zwischen den Spitzen der Zähne sich entwickelnde Reibungskraft besteht, welche den Teil 22 eine ganze Kleinigkeit schneller drehen will, als er durch die Welle 2 angetrieben wird, so daß die Steuerfläche 25 weg von dem Rand des Stiftes 26 bewegt wird. So wird kein Axialdruck zum Wiedereinkuppeln der Kupplung erzeugt. Sobald das Rad 7 wieder seine normale Geschwindigkeit annimmt, wird selbstverständlich keine Kraft erzeugt, welche ein Entkuppeln hervorruft. Es wird die Rückwirkung zwischen den Enden. des Stiftes. 26 und der Steuerfläche 25 zum Wiedereinkuppeln der Kupplung hergestellt und so die Übertragung des Antriebs auf das Rad fortgesetzt. Da sowohl der V-förmige Ausschnitt 25 und die Zähne 33 der Kupplung symmetrisch sind, arbeiten sie für jede Antriebsrichtung des Elektromotors l gleich gut. Das heißt mit anderen Worten, beide Kupplungen kommen selbsttätig in j eder Antriebsrichtung zum Eingriff, und bei beiden Kupplungen ist ein Überfahren oder ein Freilauf in jeder Richtung möglich. Wenn darüber hinaus die Kraft abgeschaltet wird, bevor die Räder zur Ruhe kommen, rücken sich die Kupplungen aus und ermöglichen ein vollkommen freies Drehen der Räder. Wenn die Räder andererseits einen Abhang hinauf angetrieben. und zum Stillstand gebracht werden, gerade bevor die Antriebskraft abgeschaltet wird, bleiben die Kupplungen eingerückt und verhindern dadurch ein Zurücklaufen der Räder.The teeth 33 on the two halves of each coupling are sized to that there is a game so that the clutches are completely unimpeded; and disengage can. If during the transmission of a drive. on the wheels 7 either If the wheel wants to run faster than it is being driven, there is counter pressure on the wheel Part 22 of the coupling generated, which causes a decoupling. This causes an overrun the clutch and allows a freewheel. It is clear that under the circumstances there is a small frictional force developing between the tips of the teeth, which wants to turn part 22 a whole lot faster than he through the Shaft 2 is driven so that the control surface 25 is away from the edge of the pin 26 is moved. In this way, no axial pressure is generated to re-engage the clutch. As soon as the wheel 7 resumes its normal speed, it goes without saying no force generated, which causes a decoupling. There will be the retroactive effect between the ends. of the pen. 26 and the control surface 25 for re-engaging the clutch and so the transmission of the drive to the wheel continued. As both the V-shaped cutout 25 and the teeth 33 of the coupling are symmetrical, work they are equally good for each drive direction of the electric motor l. That means with others Words, both clutches come into engagement automatically in every drive direction, and with both clutches there is an overrun or a freewheel in each direction possible. In addition, if the power is switched off before the wheels to rest come, the clutches disengage and allow completely free rotation of the wheels. On the other hand, when the wheels are driven up a slope. and Be brought to a standstill just before the drive power is switched off the clutches are engaged, preventing the wheels from running back.

Während der ganzen Zeit, in der die Kupplung eingerückt ist, ergibt sich eine kleine Reibungshemmung, welche durch das Bremsband 30 hervorgerufen wird.: Da aber eine derartige Kupplung normalerweise für einen Betrieb bei niedrigen. Geschwindigkeiten bestimmt ist, ist diese Wirkung praktisch zu vernachlässigen. Wenn die Kupplung jedoch während verhältnismäßig langer Perioden bei etwas höheren. Geschwindigkeiten laufen muß, so kann die fortdauernde Reibungswirkung durch die in Fig. 4 dargestellte Anordnung ausgeschaltet werden. Bei dieser Ausführungsform werden die beiden Kupplungshälften 20 und 22, wie für Fig. 1 beschrieben, miteinander in Eingriff gebracht. Das Bremsband 30 ist in dieser Figur mehr im einzelnen zu sehen. Sein Stift 31 kann mit irgendeinem Vorsprung aus einer Mehrzahl von Vorsprüngen 40 zusammenarbeiten. Das Bremsband 30 wirkt mit einer Nut 41 im Teil 22 zusammen, so daß, wenn der letztere nach rechts in Fig.4 durch Zusammenwirken mit dem Stift 26 bewegt wird, der Stift 31 sich hinter den Enden der Vorsprünge 40 bewegt und auf diese Weise nicht länger an einem Drehen verhindert wird. Unter diesen Umständen dreht sich natürlich das Bremsband 30 mit der Kupplung, und es ergibt sich weiterhin keine Reibwirkung Sobald der Antrieb jedoch gestoppt wird, bewegt sich der Teil 22 nach links, und der Stift 31 kommt in Eingriff mit einem der Vorsprünge 40, welcher dann ein Rotieren des Bremsbandes 30 verhindert, um das Arbeiten der Kupplung für die nächste Gelegenheit zum Starten des Antriebs vorzubereiten.During the entire time that the clutch is engaged, results a small friction inhibition, which is caused by the brake band 30 .: But since such a clutch is normally designed for operation at low. Speeds is determined, this effect is practically negligible. When the clutch but during relatively long periods at slightly higher ones. Speeds must run, the continuous frictional effect can be caused by that shown in FIG Arrangement can be switched off. In this embodiment, the two coupling halves 20 and 22, as described for FIG. 1, brought into engagement with one another. The brake band 30 can be seen in more detail in this figure. His pen 31 can be with any Work together projection from a plurality of projections 40. The brake band 30 cooperates with a groove 41 in part 22 so that when the latter to the right 4 is moved by cooperation with the pin 26, the pin 31 is behind the ends of the projections 40 and thus no longer rotating is prevented. Under these circumstances, of course, the brake band 30 rotates with it the clutch, and there is still no frictional effect as soon as the drive however, when stopped, the part 22 moves to the left and the pin 31 comes in engagement with one of the projections 40, which then rotates the brake band 30 prevents the clutch from working for the next opportunity to start to prepare the drive.

Fig. 3 zeigt die Antriebseinheit der Fig. 1 und 2 in Anwendung auf ein Fahrzeug, welches beispielsweise zum Tragen von Lasten in Fabriken oder Fabrikanlagen benutzt werden kann. Der Karren enthälteinen röhrenförmigen Rahmen 50, welcher unmittelbar an den,dreieckigen Teilen 10 des Rahmens der Antriebseinheit befestigt ist. Der Rahmen 50 erstreckt sieh an den Enden bei 51 nach oben, und der Karren ist, wie bei 52 dargestellt, verkleidet, wobei ein Teil der Verkleidung weggebrochen ist, um die Anordnung der Antriebseinheit zu zeigen. Ein Teil der Steuereinrichtungen des Elektromotors 1 ist bei 53 schematisch dargestellt. Der Motor wird von unterhalb der Verkleidung 52 angeordneten Batterien 54 und 55 gespeist. Der Elektromotor wird mittels zweier Kontrollschalter 56 betätigt, welche an Handstangen 57 an jedem Ende des Karrens symmetrisch angeordnet sind.Fig. 3 shows the drive unit of Figs. 1 and 2 in use a vehicle which, for example, is used to carry loads in factories or factories can be used. The cart includes a tubular frame 50 which is immediately attached is attached to the triangular parts 10 of the frame of the drive unit. Of the Frame 50 extends upward at the ends at 51, and the cart is like shown at 52, clad with part of the cladding broken away, to show the arrangement of the drive unit. Part of the control devices of the electric motor 1 is shown schematically at 53. The engine is from below the casing 52 arranged batteries 54 and 55 are fed. The electric motor will operated by means of two control switches 56, which are attached to handrails 57 at each end of the cart are arranged symmetrically.

Beim normalen Laufen ist der Karren ausbalanciert und wird nur von zwei Rädern 7 getragen. Es sind aber zwei weitere Räder 58 vorgesehen, welche den Karren während des Stillstandes unterstützen. Auf Grund der Verdoppelung der Steuerungen 56 kann der Karren von jedem Ende aus betätigt und in jeder Richtung angetrieben werden. Auf Grund seines einfachen Zweiradantriebs ist der Karren äußerst manövrierfähig und kann um sehr scharfe Ecken und Bögen entsprechend dem Freilauf der Kupplungen gewendet werden. Es ist natürlich notwendig, daß solch ein Karren von niedriger Ausführungsform ist, was nicht die Verwendung eines normalen Differentialgetriebes gestatten würde, ganz abgesehen von dem Gewicht und den Kosten eines derartigen Getriebes.During normal running, the cart is balanced and is only driven by two wheels 7 carried. But there are two more wheels 58 are provided, which the Support the cart while it is stationary. Due to the doubling of the controls 56 can the Carts operated from either end and in any direction are driven. Because of its simple two-wheel drive, the cart is extreme maneuverable and can go around very sharp corners and arcs according to the freewheel the couplings are turned. It is of course necessary that such a cart of lower embodiment is what is not the use of a normal differential gear regardless of the weight and cost of one Transmission.

Obgleich die Kupplung in erster Linie in Verbindung mit einem Antriebsmechanismus für ein Fahrzeug beschrieben worden ist, kann sie für die verschiedenen Arten von Maschinerien verwendet werden, wenn es notwendig ist, eine Kupplung immer zu den Zeiten anzuhalten, wenn sich eine Antriebswelle dreht, aber wiederum auszurücken, wenn keine Kraft übertragen wird. Obgleich diesem allgemeinen Zweck dienende Kupplungen in Verbindung mit Schnellläuferantrieben bekannt sind, beruhen solche Kupplungen für ihre Arbeitsweise auf der Trägheitseinwirkung der sich bewegenden Teile des Mechanismus, welche bei verhältnismäßig langsam laufenden Antriebswellen mit beispielsweise 100 Umdrehungen pro Minute nicht vorhanden sind.Although the clutch is primarily in connection with a drive mechanism has been described for a vehicle, it can be for the different types of Machineries are used when there is a need to always have a clutch to the To stop times when a drive shaft is turning, but to disengage again when no power is transmitted. Couplings, though serving this general purpose are known in connection with high-speed drives, such clutches are based for their operation on the inertia action of the moving parts of the Mechanism which, for example, in the case of relatively slow running drive shafts 100 revolutions per minute are not available.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Drive the axle shafts of vehicles by a middle, drive link via two mechanically switchable clutches, one of which, axially movable and constantly slightly braked coupling half from the other, with the axle shaft connected coupling half is releasable by a spring and with this coupling half by a switching part connected to the drive member, the control surface attached to the front of the sliding coupling half rests, can be coupled, characterized in that the displaceable coupling half (22, 35) can be braked on the fixed housing (32).

2. Drive according to claim 1, characterized characterized in that the switching part designed as a transverse pin (26) is in the engaged Position of the associated coupling half on one to the direction of displacement of this Coupling half rests parallel part of the control surface (25).

3. Drive after. claims 1 and 2, characterized by the sliding coupling half braking brake band (30) which is displaceable with a into a groove of the housing (32) engaging pin (31) is connected.

4. Drive according to claim 3, characterized in that that the grooves for receiving the pin (31) forming projections (40) such Have length. That the pin is in the disengaged position of the sliding coupling half is freely rotatable (Fig. 4).

5. Drive according to claim 4, characterized in that the projections are beveled at their ends (Figure 4). Contemplated publications: British Patent No. 291,942;. LTSA. Patent Nos. 1286 362, 1477 310.