DE20015131U1

DE20015131U1 - Differential lock, drive axle and self-propelled device

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Publication number: DE20015131U1
Application number: DE20015131U
Authority: DE
Original assignee: AS Motor GmbH and Co KG
Current assignee: AS Motor Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2000-09-02
Filing date: 2000-09-02
Publication date: 2000-11-23
Anticipated expiration: 2010-09-03

Description

WILHE £.WILHE £.

PATENTANWÄLTE - EUROPEAN .PATENT /frlp TttAOÖMARK 'ATTORNEYSPATENT ATTORNEYS - EUROPEAN .PATENT /frlp TttAOÖMARK 'ATTORNEYS

D-70174 STUTTGART HOSPITALSTRASSE 8 TELEFON (0711)228110 TELEFAX (0711)2281122D-70174 STUTTGART HOSPITALSTRASSE 8 TELEPHONE (0711)228110 TELEPHONE (0711)2281122

, , 01.09.2000, , 01.09.2000

Anmelder:Applicant:

G 13535G13535

AS-Motor GmbH & Co. KG MW/frAS-Motor GmbH & Co. KG MW/fr

Lindenstraße 1Lindenstrasse 1

D-74420 OberrotD-74420 Oberrot

Differential lock, drive axle, and self-propelled device

Die Erfindung betrifft eine Differentialsperre für eine Antriebsachse eines selbstfahrenden Geräts mit Differentialgetriebe und zwei von einem Differentialgetriebegehäuse ausgehenden Halbwellen. Die Erfindung betrifft auch eine Antriebsachse sowie ein selbstfahrendes Gerät.The invention relates to a differential lock for a drive axle of a self-propelled device with a differential gear and two half shafts extending from a differential gear housing. The invention also relates to a drive axle and a self-propelled device.

Selbstfahrende Geräte sind beispielsweise Rasenmäher, Kleintraktoren, Schneeräumgeräte und dergleichen. Für den Radantrieb solcher selbstfahrender Geräte wird üblicherweise eine Komplettachse verbaut, in der ein Schaltgetriebe oder ein Hydrostatgetriebe mit einem Differentialgetriebe kombiniert ist. Werden solche selbstfahrenden Geräte in sehr steilem Gelände eingesetzt oder wird an einem Abhang quer zur Falllinie gefahren, ist eine Differentialsperre erforderlich.Examples of self-propelled devices include lawn mowers, small tractors, snow clearing equipment and the like. A complete axle is usually installed to drive the wheels of such self-propelled devices, in which a manual transmission or a hydrostatic transmission is combined with a differential gear. If such self-propelled devices are used on very steep terrain or are driven across a slope at right angles to the fall line, a differential lock is required.

Bekannt sind Differentialsperren, die in größeren Getrieben oder Komplettachsen integriert sind und je nach Bedarf eingeschaltet werden können. Aus Kostengründen ist bei kleinen, leichten und preiswerten Getrieben und Komplettachsen keine Differentialsperre integriert.Differential locks are well known and are integrated into larger transmissions or complete axles and can be switched on as required. For cost reasons, small, light and inexpensive transmissions and complete axles do not have a differential lock integrated.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Differentialsperre mit einfachem und nachrüstbarem Aufbau bereitzustellen. The invention is based on the technical problem of providing a differential lock with a simple and retrofittable design.

Das die Erfindung zugrundeliegende Problem wird durch eine Differentialsperre für eine Antriebsachse eines selbstfahrenden Geräts mit Differentialgetriebe und zwei von dem Differentialgetriebe ausgehenden Halbwellen gelöst, bei der von einer jeweiligen Halbwelle angetriebene erste und zweite Kraftübertragungsmittel und Mittel zum Kuppeln der ersten und zweiten Kraftübertragungsmittel vorgesehen sind, wobei die ersten und zweiten Kraftübertragungsmittel sowie die Mittel zum Kuppeln außerhalb eines Differentialgetriebegehäuses angeordnet sind. Eine solche Differentialsperre kann, da sie außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist, nachgerüstet werden und mit verschiedenen Differentialgetrieben kombiniert werden. Dadurch kann auch bei Verwendung eines kostengünstigen Getriebes oder einer Komplettachse die Funktion einer Differentialsperre realisiert werden. Werden die beiden Halbwellen mittels der ersten und zweiten Kraftübertragungsmittel und der Mittel zum Kuppeln miteinander verbunden, können Drehzahldifferenzen zwischen rechter und linker Halbwelle verhindert werden, so dass die Funktion einer Differentialsperre realisiert ist.The problem underlying the invention is solved by a differential lock for a drive axle of a self-propelled device with a differential gear and two half shafts extending from the differential gear, in which first and second power transmission means driven by a respective half shaft and means for coupling the first and second power transmission means are provided, wherein the first and second power transmission means and the means for coupling are arranged outside a differential gear housing. Since it is arranged outside the gear housing, such a differential lock can be retrofitted and combined with various differential gears. This means that the function of a differential lock can be realized even when using a cost-effective gear or a complete axle. If the two half shafts are connected to one another by means of the first and second power transmission means and the means for coupling, speed differences between the right and left half shafts can be prevented, so that the function of a differential lock is realized.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die ersten und zweiten Kraftübertragungsmittel jeweils eine von einer jeweiligen Halbwelle antreibbare Zwischenwelle und die Mittel zum Kuppeln eine zwischen den beiden Zwischenwellen angeordnete steuerbare Kupplung aufweisen. Hierdurch ergibt sich ein einfacher und kostengünstiger Aufbau, da lediglich eine, zwischen den beiden Zwischenwellen angeordnete steuerbare Kupplung erforderlich ist. Vorteilhafterweise sind die Zwischenwellen parallel zu den Halbwellen und auf einer gemeinsamen Längsachse angeordnet.In a further development of the invention, it is provided that the first and second power transmission means each have an intermediate shaft that can be driven by a respective half shaft and the means for coupling have a controllable clutch arranged between the two intermediate shafts. This results in a simple and cost-effective construction, since only one controllable clutch arranged between the two intermediate shafts is required. The intermediate shafts are advantageously arranged parallel to the half shafts and on a common longitudinal axis.

Als weiterbildende Maßnahme ist vorgesehen, dass eine jeweilige Zwischenwelle und eine jeweilige Halbwelle mittels eines Ketten- oder Bandgetriebes verbunden sind. Diese Maßnahmen tragen zu einem einfachen und kostengünstigen Aufbau bei. Beispielsweise können die den Halbwellen zugeordneten Kettenräder an den von den Halbwellen angetriebenen Radnaben vorgesehen sein.As a further development, it is planned that a respective intermediate shaft and a respective half shaft are connected by means of a chain or belt drive. These measures contribute to a simple and cost-effective construction. For example, the chain wheels assigned to the half shafts can be provided on the wheel hubs driven by the half shafts.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplung als Rutschkupplung mit einstellbarem übertragbaren Drehmoment ausgebildet ist. Je nach Einstellung des durch die Rutschkupplung übertragbaren Drehmoments ist die Sperrwirkung der erfindungsgemäßen Differentialsperre veränderbar.In a further development of the invention, it is provided that the clutch is designed as a slip clutch with adjustable transmittable torque. Depending on the setting of the torque that can be transmitted by the slip clutch, the locking effect of the differential lock according to the invention can be changed.

Als weiterbildende Maßnahme ist vorgesehen, dass jede Zwischenwelle mit einer steuerbaren Bremse versehen ist. Dadurch ist jede Zwischenwelle einzeln abbremsbar, wodurch bei aufgetrennter Kupplung zwischen den Zwischenwellen die Drehzahl der Halbwellen zueinander verändert werden kann. Dadurch drehen sich von den Halbwellen angetriebene Räder unterschiedlich schnell, wodurch ein selbstfahrendes Gerät gelenkt werden kann.As a further development, each intermediate shaft is provided with a controllable brake. This means that each intermediate shaft can be braked individually, meaning that when the coupling between the intermediate shafts is separated, the speed of the half shafts can be changed relative to each other. This means that the wheels driven by the half shafts rotate at different speeds, which makes it possible to steer a self-propelled device.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch eine Antriebsachse mit den Merkmalen von Anspruch 6 und ein selbstfahrendes Gerät mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst. The problem underlying the invention is also solved by a drive axle having the features of claim 6 and a self-propelled device having the features of claim 7.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the claims and the following description in conjunction with the drawings. In the drawings:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen selbstfahrenden Geräts undFig. 1 is a perspective view of a self-propelled device according to the invention and

Fig. 2 einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht des selbstfahrenden Geräts der Fig. 1.Fig. 2 shows a detail of a perspective view of the self-propelled device of Fig. 1.

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In der perspektivischen Ansicht der Fig. 1 ist ein Rasenmäher 10 dargestellt, der einen Antriebsmotor 12 und eine Antriebsachse 14 aufweist. Die Antriebsachse 14 weist ein an einem Rahmen 16 befestigtes Differentialgetriebe 18 auf, von dem zwei Halbwellen ausgehen, die wiederum Radnaben antreiben, von denen in der Fig. 1 nur die in Fahrtrichtung rechte Radnabe 20 dargestellt ist. Oberhalb des Differentialgetriebes 18 sind in dem Rahmen 16 zwei Zwischenwellen 22 und 24 angeordnet, die entlang einer gemeinsamen Längsachse verlaufen. Zwischen den Zwischenwellen 22 und 24 ist eine steuerbare Kupplung 26 angeordnet, mittels der ein Kraftfluss zwischen den Zwischenwellen 22 und 24 hergestellt oder getrennt werden kann. Die Zwischenwellen 22 und 24 sind mit ihrem jeweiligen äußeren Ende im Rahmen 16 und mit ihrem jeweiligen inneren Ende in einem Gehäuse der Kupplung 2 6 drehbar gelagert. The perspective view of Fig. 1 shows a lawn mower 10 which has a drive motor 12 and a drive axle 14. The drive axle 14 has a differential gear 18 which is attached to a frame 16 and from which two half-shafts extend, which in turn drive wheel hubs, of which only the wheel hub 20 on the right in the direction of travel is shown in Fig. 1. Two intermediate shafts 22 and 24 are arranged in the frame 16 above the differential gear 18 and run along a common longitudinal axis. A controllable clutch 26 is arranged between the intermediate shafts 22 and 24, by means of which a flow of power between the intermediate shafts 22 and 24 can be established or broken. The intermediate shafts 22 and 24 are rotatably mounted with their respective outer ends in the frame 16 and with their respective inner ends in a housing of the clutch 26.

In der vergrößerten Ausschnittsansicht der Fig. 2 ist zu erkennen, dass das äußere Ende der Zwischenwelle 24 mit einem Kettenritzel 28 drehfest verbunden ist. Das äußere Ende der Zwischenwelle 22 ist ebenfalls mit einem in der Fig. 2 nicht zu erkennenden Kettenritzel drehfest verbunden. Das Kettenritzel 28 ist mittels einer lediglich abschnittsweise dargestellten Kette 30 mit einem Kettenzahnrad 32 verbunden, das drehfest auf der Radnabe 20 angeordnet ist. Die von dem Differentialgetriebe 18 ausgehende rechte Halbwelle treibt die Radnabe 20, über das Kettenzahnrad 32 und die Kette 30 das Kettenritzel 28 und damit die rechte Zwischenwelle an. Über eine entsprechende, in der Fig. 2 nicht dargestellte Anordnung, wird die linke Zwischenwelle 22 von der linken Halbwelle, die von dem Differentialgetriebe 18 ausgeht, angetrieben.In the enlarged detail view of Fig. 2, it can be seen that the outer end of the intermediate shaft 24 is connected in a rotationally fixed manner to a chain pinion 28. The outer end of the intermediate shaft 22 is also rotationally fixedly connected to a chain pinion that cannot be seen in Fig. 2. The chain pinion 28 is connected by means of a chain 30, only partially shown, to a chain gear 32, which is arranged in a rotationally fixed manner on the wheel hub 20. The right half-shaft extending from the differential gear 18 drives the wheel hub 20, via the chain gear 32 and the chain 30, the chain pinion 28 and thus the right intermediate shaft. Via a corresponding arrangement, not shown in Fig. 2, the left intermediate shaft 22 is driven by the left half-shaft extending from the differential gear 18.

Wenn die Kupplung 2 6 eingerückt ist und damit ein Kraftfluss zwischen den Zwischenwellen 22 und 24 hergestellt ist, können somit keine Drehzahldifferenzen zwischen der rechten und der linken Halbwelle auftreten, wodurch das DifferentialgetriebeWhen the clutch 2 6 is engaged and a power flow is thus established between the intermediate shafts 22 and 24, no speed differences can occur between the right and left half shafts, whereby the differential gear

18 außer Funktion gesetzt ist. In diesem Fall wird eine hundertprozentige Differentialsperrwirkung erreicht.18 is deactivated. In this case, a 100% differential locking effect is achieved.

Wenn die Kupplung 2 6 ausgerückt und damit der Kraftfluss zwischen den Zwischenwellen 22 und 24 unterbrochen ist, ist die Funktion des Differentialgetriebes 18 wieder gegeben.When the clutch 26 is disengaged and the power flow between the intermediate shafts 22 and 24 is interrupted, the function of the differential gear 18 is restored.

Die Kupplung 26 ist als Scheibenkupplung ausgebildet, bei der mittels eines Ausrückhebels 34 die Kupplungsscheiben 36 und 38 voneinander getrennt werden können. Werden die Kupplungsscheiben 36 und 38 durch den Ausrückhebel 34 nicht vollständig voneinander getrennt, sondern wird lediglich die Vorspannung der Kupplungsscheiben 36 und 38 gegeneinander verringert, sinkt das von der Kupplung 2 6 übertragbare Drehmoment. Bei Überschreiten dieses übertragbaren Drehmoments sind daher Drehzahldifferenzen zwischen der rechten Radnabe 20 und der linken Radnabe möglich. Auf diese Weise kann die Sperrwirkung des Sperrdifferentials auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.The clutch 26 is designed as a disk clutch in which the clutch disks 36 and 38 can be separated from one another by means of a release lever 34. If the clutch disks 36 and 38 are not completely separated from one another by the release lever 34, but only the preload of the clutch disks 36 and 38 against one another is reduced, the torque that can be transmitted by the clutch 26 decreases. If this transmittable torque is exceeded, speed differences between the right wheel hub 20 and the left wheel hub are therefore possible. In this way, the locking effect of the limited-slip differential can be set to a desired value.

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Claims

1. Differential lock for a drive axle ( 14 ) of a self-propelled device ( 10 ) with a differential gear ( 18 ) and two half-shafts extending from the differential gear, characterized in that first and second power transmission means ( 22 , 24 , 28 , 30 , 32 ) driven by a respective half-shaft and means ( 26 , 34 , 36 , 38 ) for coupling the first and second power transmission means ( 22 , 24 , 28 , 30 , 32 ) are provided, wherein the first and second power transmission means ( 22 , 24 , 28 , 30 , 32 ) and the means ( 26 , 34 , 36 , 38 ) for coupling are arranged outside a differential gear housing.

2. Differential gear according to claim 1, characterized in that the first and second power transmission means each have an intermediate shaft ( 22 , 24 ) drivable by a respective half-shaft and the means for coupling have a controllable clutch ( 26 ) arranged between the two intermediate shafts ( 22 , 24 ).

3. Differential lock according to claim 2, characterized in that a respective intermediate shaft ( 22 , 24 ) and a respective half shaft are connected by means of a chain or belt transmission ( 28 , 30 , 32 ).

4. Differential lock according to claim 2 or 3, characterized in that the clutch is designed as a slip clutch ( 26 ) with adjustable transmittable torque.

5. Differential lock according to one of claims 2 to 4, characterized in that each intermediate shaft is provided with a controllable brake.

6. Drive axle for a self-propelled device ( 10 ) with differential gear ( 18 ) and two half-shafts extending from a differential gear housing, characterized by a differential lock according to one of the preceding claims.

7. Self-propelled device with drive axle, differential gear ( 18 ) and two half shafts extending from a differential gear housing, characterized by a differential lock according to one of claims 1 to 5.