DE1116069B

DE1116069B - Locking device for the differential gears of motor vehicles, in particular agricultural motor vehicles

Info

Publication number: DE1116069B
Application number: DEL29687A
Authority: DE
Inventors: Albert Friedrich
Original assignee: John Deere Lanz Verwaltungs GmbH
Current assignee: John Deere Lanz Verwaltungs GmbH
Priority date: 1958-02-14
Filing date: 1958-02-14
Publication date: 1961-10-26

Description

Sperrvorrichtung für das Ausgleichgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere landwirtschaftlich genutzten Motorfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Sperrvorrichtung für das Ausgleichgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere landwirtschaftlich genutzten Motorfahrzeugen, bei der das Ausgleichgetriebegehäuse mit einer der beiden Achswellen kuppelbar ist und hierzu einen Ansatz mit einer zylindrischen, die Achswelle umgebenden Bohrung aufweist. Die mit dem Erfindungsgegenstand zu lösende Aufgabe wird vor allem in einer baulichen Vereinfachung und Verbilligung der Sperrvorrichtung gesehen.Locking device for the differential gears of motor vehicles, in particular Agricultural Motor Vehicles The invention relates to a Locking device for the differential gears of motor vehicles, in particular agricultural used motor vehicles, in which the differential gear housing with one of the two Axle shafts can be coupled and for this purpose an approach with a cylindrical, the axle shaft Has surrounding bore. The task to be solved with the subject matter of the invention is mainly in a structural simplification and cheaper of the locking device seen.

Bei einer bekannten Sperrvorrichtung der obigen Gattung hat das Gehäuse des Ausgleichgetriebes einen zylindrischen Ansatz und einen im Durchmesser kleineren- ebenfalls zylindrischen Fortsatz, auf den ein Hohlkörper aufgesteckt wird, der mit der Achswelle drehfest verbunden und im Hinterachsgehäuse in Lagern drehbar ist. Auch der Hohlkörper weist einen zylindrischen Ansatz auf, dessen Durchmesser demjenigen des Ansatzes entspricht. Gesperrt wird das Ausgleichgetriebe dadurch, daß die beiden zylindrischen Ansätze miteinander gekuppelt werden. Hierzu dient ein Verschiebering, der mehrere achsparallele Zapfen trägt, die in entsprechende, am äußeren Umfang des Ansatzes vorgesehene Aussparungen eingreifen. Diese bekannte Sperrvorrichtung ist in ihrem Aufbau umständlich und teuer. Einmal erfordert sie eine Sönderkonstruktion des Gehäuses des Ausgleichgetriebes, zum anderen ist der Hohlkörper wegen der erforderlichen Aussparungen in seiner Lagerung ebenfalls teuer. Hinzu kommt, daß ein Kuppeln der zylindrischen Ansätze nur möglich ist, wenn die Bolzen mit den Aussparungen genau fluchten. Dies erhöht natürlich den Verschleiß und erschwert die Handhabung der Sperrvorrichtung, was besonders im Gefahrenmoment ungünstig ist.In a known locking device of the above type, the housing has the differential has a cylindrical extension and a smaller diameter also cylindrical extension on which a hollow body is attached, which with the axle shaft is non-rotatably connected and rotatable in bearings in the rear axle housing. The hollow body also has a cylindrical extension, the diameter of which corresponds to that of the approach. The differential is locked by the fact that the two cylindrical lugs are coupled together. A sliding ring is used for this purpose, which carries several axially parallel pins, which in corresponding, on the outer circumference the approach provided recesses engage. This known locking device is cumbersome and expensive to set up. At one point it requires a Sönder construction the housing of the differential, on the other hand, the hollow body is required because of the Recesses in its storage are also expensive. In addition, there is a coupling of the cylindrical approaches are only possible if the bolts with the recesses are accurate cursing. This of course increases the wear and tear and makes handling of the Locking device, which is particularly unfavorable in the moment of danger.

Die erwähnten Mängel werden gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch behoben, daß der Ansatz des Ausgleichgetriebegehäuses eine kegelför# mige Oberfläche aufweist und dem Ansatz ein- drehfest auf der Achswelle vorgesehener Bund zugeordnet ist, dessen kegelförmige Oberfläche die Fortsetzung der kegelförmigen Oberfläche des Ansatzes bildet, wobei ein eine entsprechende kegelförmige Innenbohrung aufweisender, verstellbarer Spannring vorgesehen ist, der sich über beide kegelförmigen Oberflächen erstreckt und über schräg zur Längsachse der Achswelle liegende Rollen mit den kegelförmigen Oberflächen zusammenwirkt. Auf diese Weise wird die Sperrvorrichtung in ihrem Aufbau einfacher und billiger, da an Stelle der teueren Sonderkonstruktion des Ausgleichgetriebegehäuses eine einfache Anschrägung des Gehäuses genügt und statt des teueren Hohlkörpers ein einfacher abgeschrägter Bund der Achswelle sowie ein Spanuring treten. Die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung ist auch verschleißfest und läßt sich bei erhöhter Betriebssicherheit bequem handhaben. So ist ein Kuppeln des Ausgleichgetriebegehäuses mit der Achswelle in jeder Stellung der letzteren mög glich, was im Gefahrenmoment besonders vorteilhaft ist.The aforementioned shortcomings are essentially eliminated according to the invention fixed that the approach of the differential gear housing has a conical surface has and assigned to the shoulder a collar provided in a rotationally fixed manner on the axle shaft is whose conical surface is the continuation of the conical surface of the approach, with a corresponding conical inner bore having, adjustable clamping ring is provided, which extends over both conical surfaces extends and over inclined to the longitudinal axis of the axle shaft rollers with the conical Interacts surfaces. In this way the locking device becomes in its construction Easier and cheaper because it replaces the expensive special construction of the differential gear housing a simple bevel of the housing is sufficient and instead of the expensive hollow body a simple beveled collar of the axle shaft and a span ring step. The inventive Locking device is also wear-resistant and can be used with increased operational safety convenient to handle. Such is the coupling of the differential housing to the axle shaft Possible in every position of the latter, which is particularly advantageous in the moment of danger is.

Gemäß der Erfindung kann sowohl auf der kegelförmigen Oberfläche des Ansatzes des - Ausgleichgetriebegehäuses als auch auf der kegelförmigen Oberfläche des Bundes der Achswelle je ein Schrägrollenlager angeordnet sein. Das hat den Vorteil, daß der Spalt zwischen den beiden kegelförmigen Oberflächen nicht durch die schrägliegenden Rollen überbrückt zu werden braucht.Differential gear housing of the axle shaft ever be a tapered roller bearing is arranged and on the conical surface of the collar - in accordance with the invention of the can both on the conical surface of the neck. This has the advantage that the gap between the two conical surfaces does not need to be bridged by the inclined rollers.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Sperrvorrichtung nach der Erfindung im Schnitt dargestellt, das in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird.In the drawing is an embodiment of the locking device according to the invention shown in section, which in the following description is explained in more detail.

In der Zeichnung bedeutet 1 das Getriebegehäuse einer landwirtschaftlich genutzten Zugmaschine, an welches Achstrichter 2 und 3 angeflanscht sind. Die Achstrichter 2 und 3 wiederum tragen unter Vermittlung von WälzIagem 4 und 5 das Ausgleichgetriebe, von dem die Achswellen 6 und 7 wegführen, welche ihrerseits den Antrieb der in der Zeichnung der Einfachheit wegen nicht dargestellten Antriebsräder der Zugmaschine bewirken. Das Gehäuse 8 des Ausgleichgetriebes, an dem ein beispielsweise mit einem Stufenschaltgptriebe in Wirkverbindung stehendes Stimrad 9 befestigt ist, wird unmittelbar von den Wälzlagern 4 und 5 aufgenommen. Im Ausgleichgetriebegehäuse 8 lagern die Achswellenkegelräder 10 und 11, die ihrerseits drehfest auf den inneren, mit Keilprofil 12 und 13 versehenen Enden der Achswellen 6 und 7 sitzen, während die mit den Achswellenkegelrädem 10 und 11 kämmenden Ausgleichkegelräder 14 und 15 drehbar im Ausgleichgetriebegehäuse 8 angeordnet sind.In the drawing, 1 denotes the gearbox of an agricultural tractor, to which axle funnel 2 and 3 are flanged. The axle funnels 2 and 3, in turn, carry the differential gear with the intermediation of WälzIagem 4 and 5 , from which the axle shafts 6 and 7 lead away, which in turn drive the drive wheels of the tractor, which are not shown in the drawing for the sake of simplicity. The housing 8 of the differential gear, on which a spur gear 9 , for example in operative connection with a stepped gearbox, is attached, is received directly by the roller bearings 4 and 5 . In the differential housing 8 supporting the side gears 10 and 11, which in turn rotationally fixed on the inner splined 12 and 13 provided ends of the shafts 6 and 7 sit while meshing with the Achswellenkegelrädem 10 and 11 bevel gears are arranged 14 and 15 rotatably in the differential housing 8 .

An der Seite der Sperrvorrichtung weist das Ausgleichgetriebegehäuse 8 einen Ansatz 16 auf, der eine zylindrische Bohrung17 hat, durch die die Achswelle 7 hindurchgeführt ist. Die Oberfläche 18 des Ansatzes 16 ist kegelfönnig ausgebildet, und dem Ansatz 16 schließt sich ein drehfest auf der Achswelle 7 angeordneter Bund 30 an, dessen Oberfläche 31 die Fortsetzung der kegelfönnigen Oberfläche 18 des Ansatzes 16 darstellt. Die kegelförmigen Oberflächen 18 und 31 werden von einem eine entsprechende kegelförmige Innenbohrung 32 aufweisenden Spannring33 umgeben. Zwischen den kegelfönnigen Oberflächen 18 und 31 des Ansatzes 16 und des Bundes30 einerseits und der kegelförmigen Innenbohrung 32 des Spannringes 33 andererseits liegen zylindrische, schräg zur Achswelle 7 verlaufende Rollen 34 und 35. Hierbei ist die Anordnung der in Käfigen 36 und 37 gefaßten Rollen 34 und 35 so getroffen, daß je ein Rollenlager34, 36 bzw. 35, 37 auf der kegelförmigen Oberfläche 18 des Ansatzes 16 und auf der kegelförmigen Oberfläche 31 des Bundes 30 lagert. Die Rollenkäfige 35 bzw. 37 sind im Spannring 33 durch Ringe 38 gegen seitliches Verschieben gesichert. 8 at the side of the locking device, the differential gear housing has a neck 16 which has a cylindrical Bohrung17 through which the axle shaft is passed. 7 The surface 18 of the extension 16 is shaped like a cone, and the extension 16 is adjoined by a collar 30 which is arranged non-rotatably on the axle shaft 7 and whose surface 31 represents the continuation of the conical surface 18 of the extension 16 . The conical surfaces 18 and 31 are surrounded by a clamping ring 33 having a corresponding conical inner bore 32. Between the kegelfönnigen surfaces 18 and 31 of the lug 16 and the Bundes30 one hand, and the tapered inner bore 32 of the clamping ring 33 on the other hand are cylindrical, obliquely to the axle shaft 7 extending rollers 34 and 35. Here, the arrangement of the decision taken in cages 36 and 37, rollers 34 and 35 taken so that a respective Rollenlager34, 36 and 35, 37 on the tapered surface 18 of the lug 16 and on the conical surface 31 of the collar 30 superimposed. The roller cages 35 and 37 are secured in the clamping ring 33 by rings 38 against lateral displacement.

Zum Betätigen des Spannringes 33 ist in diesem eine Ringnut 25 vorgesehen, in die ein Schalthebel 26 eingreift, der auf einem im Achstrichter 3 gelagerten Bolzen 27 drehfest angeordnet ist. Die Enden des Bolzens 27 sind aus dem Achstrichter 3 herausgeführt, wobei das eine Ende einen Betätigungshebe128 trägt, hingegen lagert auf dem anderen, in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellten Ende ein zweiter Hebel, an dem eine Feder angreift, die den Fußhebel 28 und damit den Spannring 33 in der gezeigten Lage hält.To actuate the clamping ring 33 , an annular groove 25 is provided in it, into which a switching lever 26 engages, which is arranged non-rotatably on a bolt 27 mounted in the axle funnel 3. The ends of the bolt 27 are led out of the axle funnel 3 , with one end carrying an actuating lever, while on the other end, not shown in the drawing for the sake of simplicity, a second lever engages a spring that engages the foot lever 28 and so that the clamping ring 33 holds in the position shown.

Die Wirkungsweise der Sperrvorrichtung ist folgendermaßen: Betätigt man den Fußhebel 28, dann wird der Spannring 33 axial verschoben. Durch das übereinanderschieben der kegelförmigen Flächen 18 bzw. 31 und 32 auf den Rollen 34 und 35 wird der Spannring 33 mit dem Ansatz 16 bzw. mit dem Bund 30 der Achswelle 7 starr gekuppelt. Der Antrieb wird nunmehr vom Stimrad über das Ausgleichgetriebegehäuse 8 unmittelbar auf die Achswelle 7 geleitet, d. h., die Ausgleichswirkung des Getriebes ist aufgehoben.The mode of operation of the locking device is as follows: If the foot lever 28 is actuated, the clamping ring 33 is displaced axially. By sliding the conical surfaces 18 or 31 and 32 on top of one another on the rollers 34 and 35 , the clamping ring 33 is rigidly coupled to the shoulder 16 or to the collar 30 of the axle shaft 7. The drive is now directed from the spur gear via the differential gear housing 8 directly to the axle shaft 7 , i. In other words, the compensating effect of the transmission is canceled.

Zum Entkuppeln läßt man den Fußhebel 28 los, worauf der Spannring 33 durch die besagte Feder in seine Freilaufstellung zurückgeholt wird, so daß das Ausgleichgetriebe wieder zur Wirkung kommt.To disengage, the foot lever 28 is released, whereupon the clamping ring 33 is brought back into its free-running position by the said spring, so that the differential gear comes into effect again.

Die Erfindung ist auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt, sondern umfaßt noch weitere Ausführungsmöglichkeiten. Beispielsweise kann an Stelle der im Ausführungsbeispiel gezeigten zwei Rollenlager 34, 36 bzw. 35, 37 auch ein einziges solches Lager verwendet werden, dessen Rollen dann über beide Oberflächen 18 und 32 reichen. Ferner kann das Sperren des Ausgleichgetriebes auch durch Verdrehen des Spannringes 33 erfolgen, wie das bei Rollkupplungen der Fall ist. Hierzu müßte die Schalteinrichtung des Spannringes 33 entsprechend ausgebildet sein.The invention is not limited to the illustrated and described embodiment, but also includes other possible embodiments. For example, instead of the two roller bearings 34, 36 or 35, 37 shown in the exemplary embodiment, a single such bearing can also be used, the rollers of which then extend over both surfaces 18 and 32 . Furthermore, the differential gear can also be locked by turning the clamping ring 33 , as is the case with roller clutches. For this purpose, the switching device of the clamping ring 33 would have to be designed accordingly.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Locking device for the differential gear of motor vehicles, in particular agriculturally used motor vehicles, in which the differential gear housing can be coupled to one of the two axle shafts and for this purpose has an attachment with a cylindrical bore surrounding the axle shaft, characterized in that the attachment (16) of the differential gear housing (8) has a conical surface (18) and the shoulder (16) is assigned a collar (30) which is fixed against rotation on the axle shaft (7) and whose conical surface (31) is the continuation of the conical surface (18) of the shoulder (16) , an adjustable clamping ring (33) having a corresponding conical inner bore (32) being provided which extends over both conical surfaces (18 and 31) and over rollers (34 and 35) which are inclined to the longitudinal axis of the axle shaft. cooperates with the conical surfaces (18 and 31) .

2. Locking device according to claim 1, characterized in that both on the conical surface (18) of the extension (16) and on the conical surface (31) of the collar (30) of the axle shaft each have an angular roller bearing (34, 36 and 35, 37) is arranged. References considered: U.S. Patent No. 2,017,577; VDI magazine, Vol. 84, No. 11, from March 16 , 1940, p. 195.