DE1903126A1

DE1903126A1 - Differential with friction lock, particularly suitable for motor vehicles

Info

Publication number: DE1903126A1
Application number: DE19691903126
Authority: DE
Inventors: Valerio Colotti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-01-22
Filing date: 1969-01-22
Publication date: 1969-09-04

Description

Bejcchre ibun zu der Pa-i;en-talm!eldung des Eerrn Differential mit Reibungssperre, besonders geeignet für Kraftfahrzeuge. Bejcchre ibun to the Pa-i; en-talm! Eldung of the Eerrn differential with Friction lock, particularly suitable for motor vehicles.

Die erfindung betrifft eine selbstsperrende Vorrichtung mit Reibungssperre zur Verwendung an Differentialen von, insbesondere aber nicht ausschließlich, Kraftfahrzeugen Dei handelsüblichen Vorrichtungen wird die manuelle oder automatische Sperre des Differentials durch die Verwendung von Verbindungszähnen, die das Achsrad am Satellitengehäuse sperren, oder von Kupplungsscheiben, die sich der Fliehkraft bedienen, oder von Zahnradpumpen oder von hydraulischen Sperrvorrichtungen erreicht. Die Verwendung dieser Vorrichtungen bringt verschiedene Nachteile mit sich. Dazu gehört, daß z.B. im ersten Fall bei Anlegung der Sperre die normale Differentialwirkung vollkommen ausbleibt und in den anderen Bällen die Vorrichtungen erst mit starker Verzögerung wirksam werden (z.B. tritt in einer Kurve die Wirkung erst ein, wenn die Kurve bereits angefangen ist). Weitere Nachteile sind die starke Geräuschentwicklung, die schnelle Abnützung der Vorrichtungen selbst und bei bestimmten anderen Arten Wirksamkeit erst bei vorbestimmten Drehzahlunterschieden.The invention relates to a self-locking device with a friction lock for use on differentials of, in particular but not exclusively, motor vehicles The commercially available devices are used to manually or automatically lock the Differentials through the use of connecting teeth that attach the axle wheel to the satellite housing lock, or from clutch disks that use centrifugal force, or from Reached gear pumps or hydraulic locking devices. The usage these devices have various disadvantages. This includes that e.g. in the first case, when the lock is applied, the normal differential action is complete fails and in the other balls the devices only with a long delay take effect (e.g. in a curve the effect only takes place when the curve has already has started). Further disadvantages are the strong noise development, the fast Wear and tear of the devices themselves and effectiveness of certain other types only at predetermined speed differences.

Durch die Erfindung werden die obengelannten Nachteile grux?dlea;etL(l beseitigt, indem eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die ßeibtsperre des Diffelentlals durch die Verwendung von besonderen Reibscheiben ermdglicht, wobei diese eine durch eine von Federn erzeugte, vorbestimmte Kraft konstante Reibungssperre bewirken Diese selbstsperrende Vorrichtung ist leicht einzubauen und billig herzustellen.The above-mentioned disadvantages grux? Dlea; etL (l eliminated by a device is provided that the ßibtsperre des Diffelentlals made possible by the use of special friction disks, this one being made possible by a predetermined force generated by springs, these cause a constant friction lock self-locking device is easy to install and inexpensive to manufacture.

Außerdem kann sie für jedes beliebige normale Differential verwendet werden, ohne daß das Differentialgehäuse ersetzt werden muB. Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß selbst bei Ausfall einer lialbachse ein gewisses Drehmoment übertragen werden kann, so daß ein solches Differential in der Lage ist, immer dann eine Reibungssperre zu bewirken, wenn dies erforderlich ist. Ein-und Ausbau dieses Differentials mit Reibungssperre erfordern keine besonderen l!erkzeuge und Hilfsmittel, sondern können schnell und einfach vorgenommen werden1 da das innere Differentialgehäuse vollkommen unberührt bleibt Weiterhin ist dieses Differential mit Reibungssperre nicht nur selbstsperrend, sondern auch immer ausgeglichen, und eventuelle Herstellungsfehler seiner Bestandteile können beim Einbau korrigiert werden.It can also be used for any normal differential without replacing the differential case. Another important one The advantage of the invention is that even in the event of a failure of a radial axis certain torque can be transmitted, so that such a differential in the Is able to always effect a friction lock when this is necessary. Installation and removal of this differential with friction lock do not require any special l! tools and aids, but can be made quickly and easily1 since the inner differential case remains completely untouched. Furthermore, this is Differential with friction lock not only self-locking, but also always balanced, and any manufacturing defects in its components can be corrected during installation will.

Diese und andere Ziele werden durch die Vorrichtung der Erfindung erreicht, die hauptsächlich dadurch gekennzeichnet ist, daß die von den Federn auf die Scheiben ausgeübte Kraft einen inneren Widerstand gegen das gesamte Differential bewirkt, dh. einen Widerstand bewirkt, der im Innern des Differentialgehäuses selbst angelegt wird und in Jedem Berührungspunkt der Reibungselemente gleichmäßig ist, so daß mangelhafte Arbeitsweise und unregelmäßige Abnützung der Scheiben vermieden werden Die vorbestimmte, durch die Druckwirkung der Federn auf die Scheiben erzeugte Kraft stellt einen angemessenen Antriebawert sicher, der, wenn eines der beiden Antriebsräder nur schlecht haftet und daher äußerst schlecht antreibt, durch Mienahmewirkung erreicht wird Eine andere wichtige Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß sie rasch und wirkungsvoll in Erscheinung tritt.These and other objects are achieved by the apparatus of the invention achieved, which is mainly characterized in that the springs on The force exerted by the discs creates an internal resistance against the entire differential causes, ie. causes a resistance inside the differential housing itself is applied and is uniform in every contact point of the friction elements, so that poor operation and irregular wear of the discs avoided The predetermined, generated by the compressive action of the springs on the discs Kraft ensures a reasonable drive value that should one the two drive wheels have poor grip and therefore drive extremely poorly, by mimicking another important feature of the invention is that it appears quickly and effectively.

Die Vorrichtung überträgt nämlich unter normalen Fahrbedingungen, d.h. auch wenn sich die Rader mit gleicher Drehzahl bewegen, ein konstantes Moment auf das Differential und ist deshalb zur Ausübung seiner Differentialsperrwirkung stets vorbereitet, während die normale Differentialwirkung gewährleistet bleibt.In fact, under normal driving conditions, the device transmits i.e. even if the wheels move at the same speed, a constant torque on the differential and is therefore used to exercise its differential locking effect always prepared while maintaining normal differential action.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung sind acht, in zwei Gruppen zu Je vier aufgeteilte, besondere Reibscheiben vorgesehen, die an die Satellitenlager koaxial anliegen. Von diesen Scheiben mit Kreisringquerschnitt sind vier angetrieben und weisen am inneren Umfang eine Verzahnung auf, wahrend die andern vier antreibend sind und am äußeren Umfang eine Verzahnung aufweisen, Die antreibenden Scheiben greifen im Innern des Differentialgeha'uses ein, während die angetriebenen Scheiben direkt an den Planetenrädern eingreifen.In one embodiment of the device of the invention are eight, In two groups of four each, special friction disks are provided that are attached to the satellite bearings are coaxial. Of these disks with a circular ring cross-section are four driven and have a toothing on the inner circumference, while the other four are driving and have teeth on the outer circumference, The driving disks engage inside the Differentialgeha'uses while the driven pulleys engage directly on the planetary gears.

Auf die zwei Scheibengruppen wirken zwölf Federn pro Seite, die zweckmaBigerweise auf einem inneren Kreis des Scheiben kreisringes verteilt sind, so daß sie auf alle Berührungsflächen der Reibungselemente einen gleichmäßigen Druck aus üben. Die Federn, deren Achsen mit den Achsen der Planetenräder parallel verlaufen, werden durch zwei seitliche Dekkel, und zwar auf Jeder Seite einer, in ihrem Sitz gehalten, die am Differentialgehäuse mittels Klemmschrauben.festgehal ten werden. Die Federn sind alle gleich, so daß die auf die zwei Scheibengruppen ausgeübten Drucklcräfte gleich groß sind.Twelve springs per side act on the two groups of discs are distributed on an inner circle of the circular ring, so that they are on all Contact surfaces of the friction elements exert an even pressure. The feathers, whose axes run parallel to the axes of the planetary gears are replaced by two side covers, one on each side, held in their seat, on the The differential housing must be held in place by means of clamping screws. The feathers are all equal, so that the compressive forces exerted on the two groups of discs are equal are great.

Der auf die Scheiben ausgeübte Druck bleibt immer konstant, sodaß das auf das Differential ausgeübte Moment immer konstant ist, unabhängig davon, ob das Differential gesperrt oder nicht gesperrt ist.The pressure exerted on the discs always remains constant, so that the moment exerted on the differential is always constant, regardless of whether the differential is locked or not.

Diese Eigenschaften gehen aus einer anhand der beigefügten Zeichnungen beschriebenen Ausfuhrungsfurm der Erfindung näher hervor, die Jedoch nur als Beispiel dient und keine Einschränkung darstellt. In den Zeichnungen: hbbl ist ein Gesamtlängsquerschnitt des Differentials mit angebrachter Vorrichtung, wobei die Beschaffenheit und die Verteilung der einzelnen, die Erfindung bildenden Elemente ersichtlich ist. Abb.2 ist eine Vorderansicht von einem der beiden seitlichen Federhaltedeckel. Abb.3 ist ein Grundriß einer antreibenden Scheibe. Abb. 4 ist ein Grundriß einer angetriebenen Scheibe, Abb.5 ist eine Ansicht eines Satellitenträgers. den einzelnen Abbildungen: 1 ist das Kreisringgehäuse; 2 sind die zwei Federhaltedeckel; 3 sind die das konstante Reibungsmoment bewirkenden Federn; 4 sind die antreibenden und 5 die angetriebenen Scheiben; 6 sind die Satellitenlager; 7 ist der Satellitentrager; 8 sind die beiden Halbachsen; und 11 sind die Sitze der Federn 3.These properties are based on the attached drawings The embodiment of the invention described in more detail, however, only as an example serves and is not a limitation. In the drawings: hbbl is an overall longitudinal cross-section of the differential with the device attached, the nature and the Distribution of the individual elements forming the invention can be seen. Fig 2 Figure 3 is a front view of one of the two side spring retainer covers. Fig.3 is a plan of a driving disc. Fig. 4 is a plan view of a powered one Disk, Figure 5 is a view of a satellite carrier. the individual images: 1 is the circular ring housing; 2 are the two spring retainer covers; 3 are the constant Springs causing frictional torque; 4 are driving and 5 are driven Discs; 6 are the satellite bearings; 7 is the satellite carrier; 8 are the two Semi-axes; and 11 are the seats of the springs 3.

Die Arbeitsweise ist die folgende: Die Scheiben 4 und 5 werden durch den von den Federn 3 ausgeübten Druck aneinandergepreßt und verleihen somit der Vorrichtung die selbstsperrende Wirkung. Wenn das Rad durch die Wirkung von Stra-Benbeschädigungen oder in einer Kurve nicht haftet, sondern zum Rutschen neigt, tritt die Vorrichtung mit Reibungsaperre in Erscheinung, und zwar sofort und ohne Verzögerung, da sie durch die von den Scheiben und Federn ständig hervorgerufene Eigenschaft der Reibungasperre stets wirkungsbereit ist. Auch im schlimmsten Fall, d.h, wenn eine Halbachse ausfällt, überträgt das Differential mit Reibungssperre auf die andere Halbachse ein genügender Moment, um das Kraftfahrzeug in Bewegung zu halten, so daß der Fahrer die Möglichkeit hat, eine Werkstätte zu erreichen. Die von den Federn erzeugte, konstante Reibuigsserre kann verändert werden, indem man alle Federn durch andere mit anderen Eigenschaften ersetzt oder die Anzahl der Federn herabsetzt (die Verminderung der Federnanzahl muß so vorgenommen werden, daß der von den übrigen Federn auf die Scheiben ausgeübte Druck weiterhin gleichmäBig bleibt) oder zwei innere Scheiben gegeneinander austauscht (d.h. anstatt abwechselnd, wie in Abb.l, sind die gleichartigen Scheiben anliegend).The procedure is as follows: The disks 4 and 5 are through the pressure exerted by the springs 3 pressed together and thus give the Device the self-locking effect. When the wheel by the effect of road damage or does not stick in a curve, but tends to slip, the device occurs with frictional perre in appearance, immediately and without delay, as they due to the friction lock, which is constantly produced by the washers and springs always ready to act is. Even in the worst case, i.e. if a If the semi-axis fails, the differential with the friction lock transfers it to the other Semi-axis a sufficient moment to keep the motor vehicle in motion, so that the driver has the opportunity to reach a workshop. The one from the feathers generated constant friction lock can be changed by turning all springs through replacing others with different properties or reducing the number of springs (the The number of springs must be reduced in such a way that that of the rest Springs exerted pressure on the discs remains even) or two exchanges inner discs for each other (i.e. instead of alternating, as in Fig. 1, the similar discs are adjacent).

Man kann Einzelheiten der Ausführung, die Abmessungen, die Materialien, die Form und ähnliche Eigenschaften verandern, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen; es können nämlich Änderungen vorgenommen werden, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen. Sämtliche Teile sind durch andere, technisch gleidhwertige Teile ersetzbar.Details of the design, dimensions, materials, change shape and similar properties without departing from the scope of the invention; namely, changes can be made without departing from the scope of the invention. All parts can be replaced by other, technically equivalent parts.

Claims

P a t atans p r ü c he

(1) Differential with friction lock, particularly suitable for light vehicles, in that the invention consists of friction disks, compressed by a predetermined force exerted by springs acting on them so that there is a resistance acting against the entire differential, i.e. a resistance applied inside the differential case itself.

2. Differential with friction lock, particularly suitable for motor vehicles, according to claim 1, characterized in that according to one embodiment the special property of the friction lock is achieved by special friction disks which are arranged in two groups adjacent to the satellite bearings and held together by the action of twelve springs per group.

3. Differential with friction lock, especially suitable for motor vehicles according to the preceding claims, characterized in that the device causes a friction lock that is constantly transmitted to the differential, too if this does not exercise its differential effect.

4. Differential with friction lock, particularly suitable for motor vehicles according to the preceding claims, characterized in that the locking effect If necessary, occurs quickly and without delay, since the disks are constantly relieved the friction lock transferred to the differential enables a self-locking effect, as soon as the motor vehicle enters a curve or a wheel through road bumps Iniquities slips.

5. Differential with friction lock, especially suitable for motor vehicles, according to the preceding claims, characterized in that the invention allows a certain moment to be transferred to the differential, even if one of the two semi-axes fails completely, so that the vehicle continues its journey can continue.

6. Differential with air lock, particularly suitable for motor vehicles, according to the preceding claims, characterized in that the friction lock can be changed by changing the number of springs acting on the washers changes or replaces the springs with others with different properties.

7. Differential with friction lock1 particularly suitable for motor vehicles, according to the preceding claims, characterized in that the friction lock can be changed by changing the arrangement of the discs in a convenient manner changed, and it is halved if you put two discs of the same kind together lays.

8. Differential with friction lock, especially suitable for motor vehicles, according to the preceding claims, characterized in that the device the invention of the inner differential housing is completely independent.

9. Differential with friction lock, particularly suitable for motor vehicles, according to the preceding claims, characterized in that the device of the invention is extremely quiet and attached to any normal differential can be without the Differentialge housing must be replaced.

10. Differential with friction lock, particularly suitable for motor vehicles, according to the preceding claims, characterized in that the device the invention allows the differential to always effect a friction lock if necessary.

il. Differential with friction lock, particularly suitable for motor vehicles, according to the preceding claims, aby g e k e n n n z e i c h n e t that one and expansion of this type of differential are extremely quick and easy do not require any special tools or aids.

12. Differential with friction lock, particularly suitable for motor vehicles, according to the preceding claims, characterized in that it is always is balanced and its special arrangement corrects any manufacturing defects its components easily enabled during installation.

13. Differential with friction lock, particularly suitable for motor vehicles as described and shown in examples, L e r s e i t e