DE10140229A1

DE10140229A1 - Differential

Info

Publication number: DE10140229A1
Application number: DE2001140229
Authority: DE
Inventors: Fritz Leber; Martin Haeffner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2003-03-06

Abstract

Ein Differential, welches innerhalb eines Getriebegehäuses (1) angeordnet ist und die Differenzdrehzahl zweier Getriebeabtriebswellen (7, 10) ausgleicht, weist eine außerhalb des Getriebes angeordnete Schalteinrichtung auf, deren Anschlüsse am Getriebegehäuse (1) und am Differential so ausgeführt sind, daß das Getriebe, ohne das Getriebegehäuse zu öffnen und mit geringem Montageaufwand, mit einem Differential mit Schalteinrichtung (16) mit Lamellenkupplung (15) einem Differential mit Schalteinrichtung (16) mit Klauenkupplung (18) und einem Differential ohne Schalteinrichtung (16) ausgeführt sein kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Differential nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Gattungsgemäße Differentiale werden häufig in Getrieben verwendet, um Differenzdrehzahlen der Vorder- und Hinterachsen auszugleichen. Wird das Getriebe, welches das Differential beinhaltet, in mehreren Anwendungsfällen eingesetzt, so ist es vorteilhaft, die Hauptbaugruppen des Getriebes beizubehalten und nur die Teile, welche in ihrer Funktion unterschiedlich sind, auszutauschen. Hierbei ist darauf zu achten, daß der Montageaufwand beim Umbau des Getriebes so gering als möglich gehalten wird.

Die EP 0 523 143 B1 offenbart ein Getriebe, bei welchem über ein Stirnrad ein Abtriebsrad angetrieben wird, mit welchem ein äußeres Zentralrad eines Planetengetriebes in Verbindung steht, und welches eine Ausgangswelle für eine Vorderachse und eine Ausgangswelle für eine Hinterachse aufweist. Über eine außerhalb des Getriebegehäuses angeordnete Schalteinrichtung ist es möglich, eine Abtriebswelle vollständig aus dem Kraftfluß auszuschalten. Über eine innerhalb des Getriebes angeordnete Schalteinrichtung ist es möglich, das Planetengetriebe so zu schalten, daß entweder ein direkter Gang oder ein untersetzter Gang möglich ist. Ein Kraftfluß über beide Ausgangswellen, wobei die beiden Ausgangswellen über ein Differentialgetriebe miteinander verbunden sind, ist nicht offenbart. Bei Arbeitsmaschinen, z. B. bei Dumper, Krane und Radladern, ist es notwendig, einen ständigen Kraftfluß auf die Vorder- und Hinterachse aufrecht zu halten, wobei einerseits eine Differentialwirkung zwischen der Vorder- und Hinterachse erwünscht und andererseits, je nach Betriebszustand, keine Differentialwirkung zwischen der Vorder- und Hinterachse benötigt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Differential zu schaffen, über welches eine Abtriebswelle für eine Vorderachse und eine Abtriebswelle für eine Hinterachse trieblich verbunden sind und an welches ohne erhöhten Montageaufwand Betätigungseinrichtungen verschiedenster Bauart zur Sperrung der Differentialwirkung montiert werden können.

Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Differential gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein äußeres Zentralrad eines Planetengetriebes von einem Stirnrad angetrieben. Das äußere Zentralrad steht in trieblicher Verbindung mit Planetenrädern und einem inneren Zentralrad. Der Planetenträger des Planetengetriebes ist mit einer der beiden Abtriebswellen ständig verbunden. Das innere Zentralrad ist mit der anderen der beiden Abtriebswellen trieblich verbunden. Das Planetengetriebe ist innerhalb eines Getriebegehäuses angeordnet. Wird ein sperrbares Differential benötigt, so wird eine Betätigungseinrichtung außerhalb des Getriebegehäuses an das Getriebegehäuse montiert, wobei eine Verbindungswelle die Schalteinrichtung mit dem Planetenträger verbindet. Die Schalteinrichtung weist Betätigungsmittel auf, welche den Planetenträger über die Verbindungswelle mit der Abtriebswelle verbinden oder trennen, welche mit dem inneren Zentralrad in ständiger Verbindung steht. Die Schalteinrichtung besteht entweder aus einer mechanischen Schalteinrichtung mit einer Klauenkupplung oder aus einer hydraulisch betätigten Schalteinrichtung mit Lamellenkupplung. Wird ein Getriebe mit einem Differential ohne Sperrwirkung benötigt, so entfällt die Verbindungswelle und die Schalteinrichtung, welche problemlos, ohne das gesamte Getriebe demontieren zu müssen, entfernt werden kann, und die Abtriebswelle, welche mit einem inneren Zentralrad in Verbindung steht, wird über einen anbaubaren Deckel mit Lager und Dichtelementen montiert. Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Getriebes ist es möglich, ohne erheblichen Montageaufwand ein Differential zu schaffen, welches mit verschiedenen Systemen wahlweise in gesperrtem oder ungesperrtem Zustand betrieben werden oder vollständig ohne Sperreinrichtung ausgeführt sein kann.

Weitere Vorteile sind der Figuren-Beschreibung zu entnehmen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt eines Getriebes mit einem Differential und einer hydraulischen Schalteinrichtung mit Lamellenkupplung und
Fig. 2 einen Ausschnitt eines Getriebes mit Differential mit angebauter mechanischer Schalteinrichtung und Klauenkupplung.

Fig. 1

Innerhalb eines Getriebegehäuses 1 ist ein äußeres Zentralrad 2, welches von einem nicht dargestellten Stirnrad angetrieben ist, angeordnet. Das äußere Zentralrad 2 steht mit den Planetenrädern 3 und dem inneren Zentralrad 4in trieblicher Verbindung. Das äußere Zentralrad 2 ist über zwei Lager 5 im Getriebegehäuse 1 gelagert. Der Planetenträger 6, über welchen die Planetenräder 3 gelagert sind, steht in ständiger Verbindung mit der Abtriebswelle 7. Die Abtriebswelle 7 steht mit einer nicht dargestellten Achse in Verbindung. Die Abtriebswelle 7 ist über das Lager 8 im Getriebegehäuse 1 und über das Lager 9 im äußeren Zentralrad 2 gelagert. Das innere Zentralrad 4 ist mit der Abtriebswelle 10 verbunden oder mit dieser einstückig ausgeführt. Die Abtriebswelle 10 ist über das Lager 11 im Schaltgehäuse 12 und über das Lager 13 in der Abtriebswelle 7 gelagert. Eine Verbindungswelle 14 ist einerseits mit dem Planetenträger 6 und andererseits mit einem Lamellenträger einer Lamellenkupplung 15 verbunden. Die Abtriebswelle 10 ist ebenfalls mit der Lamellenkupplung 15 vebunden. Durch Druckbeaufschlagung oder Drucklosschalten der Betätigungseinrichtung 16 der Lamellenkupplung 15 wird die Abtriebswelle 10 mit dem Planetenträger 6 verbunden oder getrennt. Wird eine mechanische Sperrvorrichtung benötigt oder soll das Getriebe ohne Sperrvorrichtung für das Differential ausgeführt werden, so besteht die Möglichkeit, ohne das Getriebegehäuse 1 zu demontieren, das Schaltgehäuse 12 mit seinen Bauteilen zu demontieren und durch ein für einen anderen Anwendungsfall vorteilhafteres System zu ersetzen.

Fig. 2

In einem Getriebegehäuse 1 ist ein äußeres Zentralrad 2 angeordnet, welches mit einem Stirnrad 17 in Verbindung steht. Das äußere Zentralrad 2 steht mit einem Planetenrad 3 und einem inneren Zentralrad 4 in trieblicher Verbindung. Das äußere Zentralrad 2 ist über Lager 5 im Getriebegehäuse 1 gelagert. Der Planetenträger 6 steht in ständiger Verbindung mit der Abtriebswelle 7. Die Antriebs- welle 7 ist über ein Lager 8 im Getriebegehäuse 1 und über ein Lager 9 im äußeren Zentralrad 2 gelagert. Die Abtriebswelle 10 steht in ständiger Verbindung mit dem inneren Zentralrad 4. Die Abtriebswelle 10 ist über ein Lager 11 im Schaltgehäuse 12 und ein Lager 13 in der Abtriebswelle 7 gelagert. Eine Verbindungswelle 14 ist einerseits mit dem Planetenträger 6 und andererseits mit einer Klauenkupplung 18 verbunden. Die Klauenkupplung 18 ist mit einer mechanischen Betätigungsvorrichtung 19 verbunden, über welche die Abtriebswelle 10 mit der Verbindungswelle 14 und somit dem Planetenträger 6 verbunden oder getrennt werden kann. Die Verbindungswelle 14, die Abtriebswelle 10 und das Schaltgehäuse 12 nutzen die selben Anschlüsse des Getriebes wie die hydraulische Schaltvorrichtung der Fig. 1. Somit ist gewährleistet, daß auch im Feld ohne größeren Montageaufwand das Differentialsperrensystem durch ein anderes oder vollständig ersetzt werden kann. Es besteht auch die Möglichkeit, durch Modifizierung der Abtriebswelle 10 ein System anzubauen, bei welchem die Abtriebswelle 10 vollständig aus dem Kraftfluß geschaltet werden kann. Bezugszeichen 1 Getriebegehäuse
2 äußeres Zentralrad
3 Planetenrad
4 inneres Zentralrad
5 Lager
6 Planetenträger
7 Abtriebswelle
8 Lager
9 Lager
10 Abtriebswelle
11 Lager
12 Schaltgehäuse
13 Lager
14 Verbindungswelle
15 Lamellenkupplung
16 Betätigungseinrichtung
17 Stirnrad
18 Klauenkupplung
19 Betätigungseinrichtung

Claims

1. Differential mit einem innerhalb eines Getriebegehäuses (1) angeordneten Planetengetriebe, dessen äußeres Zentralrad (2) von einem Stirnrad (17) angetrieben wird und über Planetenräder (3) mit einem inneren Zentralrad (4) in trieblicher Verbindung steht, mit einem Planetenträger (6), welcher mit einer Abtriebswelle (7, 10) für eine Vorderachse und einer Abtriebswelle (7, 10) für eine Hinterachse verbindbar ist, mit einer außerhalb des Getriebegehäuses (1) angeordneten Schalteinrichtung (12), mit welcher eine der beiden Abtriebswellen (7, 10) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Abtriebswellen (7) in ständiger Verbindung mit dem Planetenträger (6) und eine weitere Abtriebswelle (10) in ständiger Verbindung mit dem inneren Zentralrad (4) steht, wobei die Abtriebswelle (10), welche mit dem inneren Zentralrad (4) in ständiger Verbindung steht, über die Schalteinrichtung (15, 18) mit dem Planetenträger (6) verbindbar ist.

2. Differential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (15, 18) als eine mechanisch betätigte Betätigungseinrichtung (19) mit einer Klauenkupplung (18) ausgeführt ist.

3. Differential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (15) als eine hydraulisch betätigte Betätigungseinrichtung (16) mit einer Lamellenkupplung (15) ausgeführt ist.

4. Differential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungswelle (14), welche die Betätigungseinrichtung (15, 18) mit dem Planetenträger (6) verbindet und die Abtriebswelle (10), welche mit dem inneren Zentralrad (4) verbunden ist, koaxial angeordnet sind.

5. Differential nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse am Getriebegehäuse (1) und am Planetengetriebe entweder für eine Schalteinrichtung mit Klauenkupplung (18) oder eine Schalteinrichtung mit Lamellenkupplung (15) oder eine Einrichtung für ein Differential ohne Schalteinrichtung verwendbar sind.