DE102005007726B4 - Compensation and transfer case with active lock - Google Patents
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Abstract
Ausgleichs-
und Verteilergetriebe für ein
Kraftfahrzeug, mit einer einen Sperrwert des Getriebes beeinflussenden
aktiven Sperre zur Einstellung des Sperrwertes, das
• einen Antriebskorb
(1),
• eine
erste Abtriebswelle (2) und
• eine zweite Abtriebswelle
(3)
aufweist, wobei die aktive Sperre von wenigstens einem Aktuator
(5) und wenigstens einer, über
den Aktuator (5) durch Aufbringen einer Druckkraft schaltbaren Kupplung (4)
gebildet ist und die Kupplung (4) mit der ersten Abtriebswelle (2)
und der zweiten Abtriebswelle (3) drehfest verbundene Kupplungslamellen
aufweist, über
deren zusammengepresste Wirkflächen
die Kupplungskräfte übertragbar sind,
und wobei die Kupplung (4) zumindest eine weitere, drehfest mit
dem Antriebskorb (1) verbundene und in Richtung der Kupplungslamellen
verschiebbare Krafteinleitungslamelle (6) aufweist und der Aktuator
(5) die Druckkraft auf die Krafteinleitungslamelle (6) aufzubringen
vermag, dadurch gekennzeichnet, dass
die Krafteinleitungslamelle
(6) als Innenlamelle oder als Außenlamelle ausgeführt ist.Compensating and transfer case for a motor vehicle, with a locking value of the transmission affecting active lock for setting the blocking value, the
A drive basket (1),
• a first output shaft (2) and
A second output shaft (3)
wherein the active lock of at least one actuator (5) and at least one, via the actuator (5) by applying a compressive force switchable clutch (4) is formed and the clutch (4) with the first output shaft (2) and the second Has output shaft (3) rotatably connected clutch plates, on whose compressed active surfaces, the coupling forces are transferable, and wherein the clutch (4) at least one further rotatably connected to the drive cage (1) and slidable in the direction of the clutch plates force introduction lamination (6) and the Actuator (5) capable of applying the pressure force on the force introduction blade (6), characterized in that
the force introduction lamella (6) is designed as an inner lamella or as an outer lamella.
Description
Die Erfindung betrifft ein Ausgleichs- und Verteilergetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer einen Sperrwert des Getriebes beeinflussenden aktiven Sperre zur Einstellung des Sperrwertes, wobei das Getriebe einen Antriebskorb, eine erste Abtriebswelle und eine zweite Abtriebswelle aufweist. Die aktive Sperre wird von wenigstens einem Aktuator und wenigstens einer, über den Aktuator durch Aufbringen einer Druckkraft schaltbaren Kupplung gebildet. Die Kupplung weist mit der ersten Abtriebswelle und der zweiten Abtriebswelle drehfest verbundene Kupplungslamellen auf, über deren zusammengepresste Wirkflächen die Kupplungskräfte übertragbar sind, und wobei die Kupplung zumindest eine weitere, drehfest mit dem Antriebskorb verbundene und in Richtung der Kupplungslamellen verschiebbare Krafteinleitungslamelle aufweist und der Aktuator die Druckkraft auf die Krafteinleitungslamelle aufzubringen vermag.The The invention relates to a balancing and transfer case for a motor vehicle, with an active value influencing a locking value of the transmission Lock for setting the lock value, the transmission has a Drive basket, a first output shaft and a second output shaft having. The active lock is provided by at least one actuator and at least one, over the actuator by applying a compressive force switchable coupling educated. The clutch has with the first output shaft and the second output shaft rotatably connected clutch plates on the compressed active surfaces the coupling forces are transferable, and wherein the coupling at least one further, rotatably with the Drive basket connected and slidable in the direction of the clutch plates force introduction lamella and the actuator has the compressive force on the force introduction lamella can raise.
Derartige Getriebe werden als Ausgleichs- oder Verteilergetriebe im Kraftfahrzeugbau als Quer- oder Längsausgleich der bei Kurvenfahrt unterschiedlichen Drehzahlen der einzelnen Räder allgemein verwendet, um Verspannungen im Antriebsstrang zu vermeiden. Sie dienen ferner der gezielten Antriebskraftverteilung auf einzelne Antriebsräder. Die Drehzahlen der Antriebsräder können sich mit Hilfe dieser Getriebe unabhängig voneinander entsprechend den unterschiedlichen Weglängen der einzelnen Fahrspuren einstellen, wobei das Antriebsmoment idealer Weise symmetrisch und damit giermomentenfrei auf die einzelnen Räder übertragen wird. Eine über den Antriebskorb eingebrachte Eingangsleistung wird dabei auf in der Regel zwei Abtriebswellen übertragen. Bei Geradeausfahrt läuft das Getriebe im Block um und die Drehzahlen und Momente der beiden Abtriebswellen und des Antriebskorbs sind identisch.such Gearboxes are used as balancing or transfer cases in motor vehicle construction as a transverse or longitudinal compensation the different rotational speeds of the individual wheels when cornering used to avoid tension in the drive train. she Furthermore serve the targeted drive force distribution to individual Drive wheels. The Speeds of the drive wheels can independently with the help of these gearboxes the different path lengths set the individual lanes, with the drive torque ideal Symmetrical way and thus free of momentum transmitted to the individual wheels. One over The input power applied to the drive basket is thereby reduced to usually transmitted two output shafts. When driving straight ahead that runs Gearbox in block and the speeds and moments of the two output shafts and the drive basket are identical.
Übliche Anwendungen hierfür sind beispielsweise Differentialausgleichsgetriebe zwischen Rädern derselben Achse (Querausgleich). Bei mehreren angetriebenen Achsen, etwa beim 4-Radantrieb, werden durch diese Art der Getriebe auch die unterschiedlichen Drehzahlen der Antriebsräder verschiedener Achsen ausgeglichen (Längsausgleich). Darüber hinaus gewinnen Verteilergetriebe an Bedeutung, die insbesondere bei mehreren angetriebenen Achsen die Antriebskraft in einem definierten Verhältnis auf die anzutreibenden Achsen verteilen. Gebräuchlichste Aus führungsformen sind Kegelraddifferentiale, Stirnraddifferentiale, insbesondere in Planetenbauweise, oder Schneckenraddifferentiale.Usual applications therefor For example, differential gear between wheels of the same Axis (transverse compensation). For several driven axles, such as the 4-wheel drive, this type of gearbox are also the different Speeds of the drive wheels balanced between different axes (longitudinal compensation). Furthermore Transfer boxes are becoming increasingly important, especially for several driven axles the driving force in a defined ratio distribute the axes to be driven. Most common executions are bevel gear differentials, spur gear differentials, in particular in planetary construction, or worm wheel differentials.
Durch das Vorsehen einer Sperre wird der wesentliche Nachteil dieser Getriebe überwunden, dass nämlich ohne eine vorgesehene Sperrwirkung bei unterschiedlichen Kraftschlusspotentialen der angetriebenen Räder sich die Höhe des auf die Abtriebswellen übertragbaren Drehmoments nach dem Antriebsrad mit dem geringeren Kraftschlusspotential richtet. Bei Durchdrehen eines Antriebsrades ist somit das auf das andere Antriebsrad übertragbare Moment äußerst gering. Durch die Sperre kann nun erreicht werden, dass diese Ausgleichsbewegung behindert wird und sich das Moment, das auf das Antriebsrad mit dem höheren Kraftschlusspotential übertragbar ist, erhöht. Der Grad der Behinderung dieser Ausgleichsbewegung ist der Sperrwert, der zwischen 0 bzw. 0% (verlustfreies, nicht sperrendes Differentialgetriebe) und 1 bzw. 100% (starrer Durchtrieb) liegen kann.By the provision of a barrier overcomes the major drawback of this transmission namely without a planned blocking effect at different traction potentials the driven wheels the height of the transferable to the output shafts Torque directed to the drive wheel with the lower traction potential. When spinning a drive wheel is thus on the other Drive wheel transferable Moment extremely low. Through the lock can now be achieved that this compensation movement is hampered and the moment that is on the drive wheel with the higher one Traction potential is transferable is increased. The degree of disability of this compensation movement is the lock value, between 0 and 0% (lossless, non-locking differential gear) and 1 or 100% (rigid drive) can be.
Heutzutage sind eine Vielzahl von Systemen mit unterschiedlichen Wirkprinzipien und Sperrwerten bekannt. Bei modernen Getrieben der eingangs genannten Art sind Sperren vorgesehen, deren Sperrwert elektronisch geregelt ist und die über Aktuatoren je nach Fahrsituation sehr schnell und unabhängig von Differenzdrehzahlen einzelner Räder jederzeit optimal eingestellt werden können.nowadays are a variety of systems with different principles of action and lock values known. In modern transmissions of the aforementioned Type locks are provided, the lock value electronically controlled is and the over Actuators depending on the driving situation very fast and independent of Differential speeds of individual wheels can be optimally adjusted at any time.
Auch kann das Auftreten von Störmomenten, die durch den Eingriff moderner Regelsysteme wie ABS oder ESP im Antriebsstrang hervorgerufen werden können, unterbunden werden. Diese aktiven Sperrensysteme gewinnen auch in Bezug auf die Fahrdynamik immer mehr an Bedeutung, da sie eine gute Möglichkeit bieten, die Verteilung der Antriebskräfte auf die einzelnen Antriebsräder optimal dem Fahrzustand und dem Kraftschlusspotential der einzelnen Antriebsräder anzupassen und so die Fahrdynamik und Fahrsicherheit positiv zu beeinflussen.Also can the occurrence of disturbances, the through the intervention of modern control systems such as ABS or ESP in the drive train can be caused be prevented. These active locking systems also win in In terms of driving dynamics more and more important, as they are a good possibility offer, the distribution of the driving forces on the individual drive wheels optimally adapt to the driving condition and the traction potential of the individual drive wheels and thus positively influence the driving dynamics and driving safety.
Als Sperren sind Kupplungen üblich, deren Kupplungslamellen so angeordnet sind, dass sie die Ausgleichsbewegungen behindern. Bei der Anordnung der Kupplungslamellen unterscheidet man dabei im Wesentlichen zwei Typen. Bei der Welle-Korb-Anordnung sind die Kupplungslamellen der einen Kupplungsseite am Antriebskorb angeordnet, die der anderen Kupplungsseite an einer der Abtriebswellen. Bei einem klassischen Kegelraddifferential, zum Beispiel mit einer sogenannten Lamellenviscokupplung, bildet der Differentialkorb als Antriebskorb also einen Außenlamellen träger, eine der Abtriebswellen hingegen den Innenlamellenträger. Bei der sogenannten Welle-Welle-Anordnung sind hingegen die Kupplungslamellen mit den Abtriebswellen drehfest verbunden.When Locks are couplings common, whose clutch plates are arranged so that they the compensatory movements hinder. In the arrangement of the clutch plates different essentially two types. In the shaft-basket arrangement are the Clutch plates of a clutch side arranged on the drive basket, the the other coupling side on one of the output shafts. At a classic bevel gear differential, for example, with a so-called Slit viscous clutch, forms the differential carrier as drive basket So an outer plate carrier, a the output shafts, however, the inner disk carrier. In the so-called wave-wave arrangement On the other hand, the clutch plates are rotationally fixed to the output shafts connected.
Der wesentliche Unterschied zwischen der Welle-Korb- und der Welle-Welle-Anordnung besteht darin, dass bei der Welle-Korb-Anordnung die Differenzdrehzahl zwischen Kupplungseingangsseite und Kupplungsausgangsseite dem Betrag nach nur halb so groß wie die Drehzahldifferenz zwischen den Abtriebswellen. Infolge des Abzweigens des in der Kupplung übertragenen Drehmoments direkt von dem Antriebskorb ist ferner der an den Rädern anliegende Drehmomentunterschied bei der Welle-Korb-Anordnung nur halb so groß wie bei der Welle-Welle-Anordnung. Daher ist bei der Welle-Korb-Anordnung zur Erzielung desselben Sperrwerts eine deutlich höhere Kupplungskennung erforderlich. Da sich mit niedrigerer Umfangsgeschwindigkeit auch das Regelverhalten von Kupplungen verschlechtert (Übergang zwischen Haft- und Gleitreibung), ist eine Welle-Welle-Anordnung auch aus regelungstechnischer Sicht wünschenswert.The main difference between the shaft-basket and the shaft-shaft arrangement is that in the shaft-basket arrangement, the differential speed between the clutch input side and clutch output side in amount only half as large as the speed difference between the Ab drive shafts. Further, due to the branching of the torque transmitted in the clutch directly from the drive basket, the torque difference in the shaft-basket assembly applied to the wheels is only half that of the shaft-shaft assembly. Therefore, in the shaft-basket assembly to achieve the same blocking value a much higher clutch identifier is required. Since the control behavior of clutches also deteriorates with lower peripheral speed (transition between static friction and sliding friction), a shaft-shaft arrangement is also desirable from a control engineering point of view.
Die Anwendung einer passiven, also einer nicht von außen fremdgeschalteten Sperre, stellt keine großen Probleme dar, denn hier ist die Kupplung innerhalb des Differentialkorbs angeordnet und es müssen keine Kräfte eines Aktuators, beispielsweise durch den als Antriebskorb dienenden, rotierenden Differentialkorb hindurch, auf die Kupplung geleitet werden. Bei einer aktiven Sperre ist dies hingegen erforderlich. Es müssen Abdichtungsmaßnahmen zwischen rotierenden Teilen vorgesehen und Vorkehrungen getroffen werden, die die Differenzdrehzahlen zwischen verschiedenen Teilen des Aktuators, die entweder ortsfest angeordnet sein können oder mit dem Antriebskorb oder den Abtriebswellen rotieren, ausgleichen.The Application of a passive, that is not externally externally switched Lock, does not make big Problems, because here is the clutch inside the differential carrier arranged and it must no powers an actuator, for example by serving as a drive basket, rotating differential cage through, are routed to the clutch. With an active lock this is necessary. There must be sealing measures provided between rotating parts and taken precautions which are the differential speeds between different parts of the actuator, which can either be arranged stationary or rotate with the drive basket or the output shafts, compensate.
Bei der Welle-Welle-Anordnung kommt hierbei erschwerend hinzu, dass nicht nur die oben erwähnten Differenzdrehzahlen zwischen den ortsfest angeordneten und den mit dem Antriebskorb rotierenden Teilen des Aktuators ausgeglichen werden müssen, sondern dass zudem noch ein Drehzahlunterschied zwischen dem Antriebskorb und den Kupplungslamellen besteht, denn die Abtriebswellen, und somit auch die daran drehfest angeordneten Kupplungslamellen, rotieren bei Drehzahlausgleich zwischen den Abtriebswellen nicht mit der Antriebskorbdrehzahl.at The wave-wave arrangement is made more difficult, that not just the ones mentioned above Differential speeds between the stationary and the with must be compensated for the drive basket rotating parts of the actuator, but that in addition still a speed difference between the drive basket and the clutch plates, because the output shafts, and thus also the rotatably arranged clutch plates, rotate at speed compensation between the output shafts not with the Drive cage speed.
Daher wurden früher Ausgleichs- und Verteilergetriebe mit aktiver Sperre oft im Rahmen einer Welle-Korb-Anordnung vorgesehen, da die Antriebskorbseitigen Kupplungslamelle definitionsgemäß mit Antriebskorbdrehzahl rotieren. Bei Welle-Welle-Anordnungen sind infolge der konstruktiv schwierigeren Situation seltener Systeme mit aktiver Sperre verwirklicht worden. Es wäre jedoch wünschenswert, eine aktive Sperre auch bei der Welle-Welle-Anordnung in einfacher Weise vorzusehen, um die Vorteile einer solchen Anordnung mit denen einer aktiven Sperre effizienter verbinden zu können.Therefore were earlier Compensation and transfer case with active lock often in the frame a shaft-basket assembly provided since the Antriebskorbseitigen Clutch plate by definition with drive basket speed rotate. For shaft-shaft arrangements are due to the structurally difficult situation rare systems been realized with active lock. However, it would be desirable to have an active lock to provide also in the shaft-shaft arrangement in a simple manner, to the advantages of such an arrangement with those of an active lock to connect more efficiently.
Aus
der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ausgleichs- und Verteilergetriebe mit aktiver Sperre zu schaffen, das einen geringeren Bauraum erfordert und gegenüber den bekannten Systemen zu einem Kostenvorteil führt. Darüber hinaus soll ermöglicht werden, die Betätigungseinrichtung von den auftretenden Kupplungsmomenten freizuhalten.task The invention is to a balance and transfer case with active lock, which requires less space and opposite leads the known systems to a cost advantage. In addition, it should be possible to the actuating device to be kept free of the occurring clutch torques.
Ferner soll die Erfindung möglichst ein Getriebe schaffen, das bei verbesserter Leistungsdichte Wirkungsgradnachteile bekannter Lösungen vermeiden und Bauteile einsparen kann. Die Vorteile der Welle-Welle Lösung sollen dabei weitgehend unter Optimierung konstruktiver Gestaltungen erhalten bleiben.Further should the invention as possible create a transmission that reduces efficiency with improved power density known solutions avoid and save components. The advantages of the shaft-wave solution should be largely under optimization of constructive designs remain.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Krafteinleitungslamelle als Innenlamelle oder als Außenlamelle ausgeführt ist.These The object is achieved according to the invention in that the force introduction lamella as inner lamella or as outer lamella accomplished is.
Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt es, einen Ausgleich bzw. Verteilergetriebe der eingangs genannten Art vorzusehen, das nach dem Welle-Welle Prinzip arbeitet und bei dem ein Eingriff zur Betätigung einer Reibkupplung durch den An- triebskorb hindurch möglich ist, ohne dabei einen zusätzlichen Drehzahlunterschied zwischen dem Antriebskorb und den an den Abtriebswellen angeordneten Kupplungslamellen der Kupplung ausgleichen zu müssen. Hierdurch können die beschriebenen Vorteile der Welle-Welle Anordnung genutzt werden, wobei die oben erwähnten konstruktiven Gestaltungsschwierigkeiten umgangen werden.The inventive arrangement allows a compensation or transfer case of the beginning provided type, which operates on the shaft-wave principle and in which an intervention for the operation a friction clutch through the drive basket is possible, without doing an extra Speed difference between the drive basket and the output shafts arranged to have to dispose of arranged clutch plates of the clutch. hereby can the advantages described are the shaft-shaft arrangement, whereby the ones mentioned above be avoided design structural difficulties.
Wird eine drehfest zum Antriebskorb angeordnete Kupplungslamelle als Krafteinleitungslamelle genutzt, also dazu genutzt, die Betätigungskräfte des Aktuators auf die Kupplung zu übertragen, so besteht zwischen dieser Krafteinleitungslamelle und den Teilen des Aktuators, die mit Anriebskorbdrehzahl rotieren, kein Drehzahlunterschied mehr. Der Drehzahlunterschied besteht nun ausschließlich zwischen der dem Aktuator abgewandten Seite der Krafteinleitungslamelle und der benachbarten zu einer der Abtriebswellen drehfest angeordneten Kupplungslamelle. Da es sich hierbei vorzugsweise um eine ohnehin vorgesehene Reibpaarung der Kupplung handelt, kann das übertragende Reibmoment gleichzeitig als Sperrmoment genutzt werden.If a rotationally fixed to the drive basket arranged clutch plate used as a force introduction blade, so used to transmit the actuation forces of the actuator to the clutch, there is no difference in speed between this force introduction plate and the parts of the actuator, which rotate at Anriebskorbdrehzahl. The speed difference now exists exclusively between the side facing away from the actuator of the force introduction plate and the adjacent to one of the output shafts rotationally fixed clutch plate le. Since this is preferably an already provided friction pairing of the coupling, the transmitting friction torque can be used simultaneously as a locking torque.
Erfindungsgemäß ist die Krafteinleitungslamelle drehfest und vorzugsweise in Richtung der Kupplungsmittelachse axial verschieblich mit dem Antriebskorb verbunden. Die Krafteinleitungslamelle wird üblicherweise die in axialer Richtung gesehen äußere Kupplungslamelle sein, deren dem Aktuator zugewandte Seite mit dem Aktuator zusammenwirkt, während die dem Aktuator abgewandte Seite auf eine weitere, mit einer der Abtriebswellen drehfest verbundene Kupplungslamelle wirkt.According to the invention Force introduction blade rotationally fixed and preferably in the direction of the coupling center axis axially displaceable connected to the drive basket. The force introduction blade is usually seen in the axial direction outer clutch plate be, whose actuator side facing the actuator cooperates, while the the actuator facing away from another, with one of the output shafts rotatably connected clutch plate acts.
So reicht in der Regel eine einzige, dem Aktuator zugewandte und mit dem Antriebskorb drehfest verbundene Krafteinleitungslamelle aus. Selbstverständlich können auch mehrere Krafteinleitungslamellen vorgesehen sein, die mit dem Antriebskorb drehfest verbunden sind, wobei zwischen diesen Krafteinleitungslamellen dann jeweils eine oder mehrere Kupplungslamellen vorgesehen sein können, die drehfest mit einer der Abtriebswellen verbunden sind.So is usually a single, the actuator facing and with the drive basket rotatably connected force introduction lamella. Of course can Also several force introduction lamellae be provided with the Drive cage are rotatably connected, between these force introduction fins then one or more clutch plates may be provided can, which are non-rotatably connected to one of the output shafts.
Die Sperre des Ausgleichs- bzw. Verteilergetriebes wird erfindungsgemäß durch eine fremdgeschaltete Kupplung gebildet. Dies kann vorzugsweise eine Lamellen kupplung, insbesondere eine Lamellenviscokupplung oder eine Kegelkupplung oder eine Konax-Kupplung sein. Es sind bei dem erfindungsgemäßen Wirkprinzip grundsätzlich eine Reihe von Kupplungen denkbar, die auf verschiedensten physikalischen Effekten beruhen. Dies können neben hydraulischen bzw. hydrostatischen Kupplungen auch elektromagnetische Kupplungen, zum Beispiel magnetische Drehfeldkupplungen oder Induktionskupplungen, sein.The Lock the balancing or transfer case is inventively by formed an externally switched coupling. This can preferably a lamellae clutch, in particular a lamellar viscocoupling or be a cone clutch or a Konax coupling. It is at the active principle according to the invention in principle a range of couplings conceivable on a wide variety of physical Effects are based. This can In addition to hydraulic or hydrostatic clutches and electromagnetic Couplings, for example magnetic rotary field couplings or induction couplings, be.
Bei einer hydrostatischen Kupplung könnte beispielsweise die Primär- oder Sekundärseite außenseitig mit einer Reibfläche versehen sein, die mit der drehfest an dem Antriebskorb angeordneten Kupplungslamelle zusammenwirkt.at For example, a hydrostatic clutch could the primary or secondary side externally with a friction surface Be provided with the rotatably mounted on the drive basket clutch plate interacts.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die mit dem Antriebskorb drehfest verbundene Krafteinleitungslamelle von einem Reibelement der Kupplung gebildet ist. Hierdurch wird der Aufbau der aktivern Sperre weiter vereinfacht. Ferner ist ein solches Reibelement konstruktiv von vorne herein dafür ausgelegt, mit einem anderen Reibelement der Kupplung zusammenzuwirken, so dass sich weitere konstruktive Maßnahmen am diesem Reibelement im Wesentlichen erübrigen. Darüber hinaus wird so eine Doppelfunktion der Krafteinleitungslamelle erreicht, in dem diese einerseits die Drehzahldifferenz ausgleicht und andererseits wirksam zum Sperrmoment beiträgt.A preferred embodiment of the invention provides that with the Drive basket non-rotatably connected force introduction blade of a friction element the coupling is formed. This will make the structure of the aktivern Lock further simplified. Furthermore, such a friction element is constructive of in front for it designed to interact with another friction element of the clutch, so that further constructive measures on this friction element Essentially unnecessary. About that In addition, a dual function of the force introduction blade is achieved, in which this one hand compensates for the speed difference and on the other hand effectively contributes to the locking torque.
Vorteilhaft ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator mit seinen wesentlichen Bauteilen ortsfest in einem Getriebegehäuse angeordnet ist, beispielsweise in einem Deckel des Getriebegehäuses. Die ortsfeste Anordnung des Aktuators hat den Vorteil, dass Zuleitungen zur Aktuator über ortsfest angeordnete Verbindungselemente möglich sind, wodurch aufwendigere Dichtungs- bzw. Kontaktmaßnahmen zwischen relativ beweglichen Bauteilen weitgehend vermieden werden können. So sind lediglich Maßnahmen zum Ausgleich der Differenzdrehzahl rotierender Antriebskorb und ortsfester Aktuator vorzusehen, wofür einfache mechanische Maßnahmen ausreichend sind.Advantageous the invention is characterized in that the actuator with its essential components fixed in a transmission housing is, for example, in a cover of the transmission housing. The stationary arrangement of the actuator has the advantage that leads to the actuator via stationary arranged fasteners are possible, thereby consuming Sealing or contact measures be largely avoided between relatively movable components can. That's just action to compensate for the differential speed rotating drive basket and provide stationary actuator, for which simple mechanical measures are sufficient.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Aktuator einen vorzugsweise hydraulisch betätigten, im Getriebegehäuse angeordneten Kolben aufweist, der seinerseits einen gegen die Kupplung wirkenden Druckstempel betätigt. Eine Hydraulik wird hier meist bevorzugt sein, da diese eine kompakte und leichte Bauform ermöglicht und hohe Kräfte ermöglicht. Das Wirkmedium kann ferner rela tiv problemlos dem Aktuator zugeleitet werden kann. Es sind aber auch Aktuatoren denkbar, die elektromotorisch bzw. elektromagnetisch, pneumatisch oder rein mechanisch arbeiten. Die jeweils zu bevorzugende Ausführungsform wird sich nach dem individuellen Anwendungsfall richten. So ist es zum Beispiel bei Lastkraftwagen denkbar, dass ein pneumatischer Aktuator vorzuziehen ist, da ein Lastkraftwagen ohnehin über einen ausgeprägten Pneumatikkreislauf verfügt. Aus dem gleichem Grund könnte beispielsweise bei einem Elektrofahrzeug eine elektromagnetische oder eine elektromotorische Stelleinrichtung bevorzugt werden.A Further embodiment of the invention provides that the actuator a preferably hydraulically actuated, arranged in the transmission housing Piston, which in turn acts against the clutch Pressure stamp actuated. A hydraulic system will be preferred here, as this is a compact and lightweight design allows and high powers allows. The active medium can also rela tively fed easily to the actuator can be. But there are also conceivable actuators, the electric motor or work electromagnetically, pneumatically or purely mechanically. The preferred embodiment will depend on the individual case of application. So is For example, in trucks it is conceivable that a pneumatic Actuator is preferable because a truck anyway on a pronounced Pneumatic circuit features. For the same reason, for example in an electric vehicle, an electromagnetic or an electromotive Actuator may be preferred.
Zwischen den mit dem Antriebskorb rotierenden Bauteilen des Aktuators, insbesondere den Druckstempeln, und den ortsfest angeordneten Bauteilen des Aktuators, insbesondere dem Kolben, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein Axiallager zum Ausgleich der Relativbewegung zwischen diesen Bauteilen vorgesehen.Between the rotating with the drive basket components of the actuator, in particular the pressure stamps, and the fixedly arranged components of the actuator, in particular the piston is in a preferred embodiment the invention, a thrust bearing to compensate for the relative movement between provided these components.
Eine vorteilhafte Detaillösung kann zum Beispiel vorsehen, dass ein Lagerring des Axiallagers von dem in dem Getriebegehäuse angeordneten Kolben gebildet ist und der andere Lagerring den auf die Kupplung wirkenden Druckstempel bildet. Hierdurch ist nicht nur eine kompakte Bauform möglich, bei der ein zusätzliches Bauteil entfallen kann, vielmehr kann auch auf zusätzliche Fixierungsmaßnahmen für das Axiallager verzichtet werden.A advantageous detail solution may for example provide that a bearing ring of the thrust bearing of in the gearbox arranged piston is formed and the other bearing ring on forms the coupling acting plunger. This is not only a compact design possible, in the case of an additional Component can be omitted, but can also be additional fixing measures for the Thrust bearings are dispensed with.
Es bietet sich ebenfalls an, die Krafteinleitungslamelle an den ebenfalls drehfest an dem Antriebskorb angeordneten Druckstempeln anzuordnen. So bilden Druckstempel und die Krafteinleitungslamelle eine kompakte Einheit, die als Verbund gute mechanische Eigenschaften aufweist. Hierdurch erübrigt es sich, Maßnahmen zu treffen, die Krafteinleitungslamelle unmittelbar am Antriebskorb anzuordnen, was gegebenenfalls wünschenswert sein kann. Grundsätzlich kann die Krafteinleitungslamelle also nicht nur unmittelbar, sondern auch mittelbar drehfest zu dem Antriebskorb angeordnet sein. Von Bedeutung ist insbesondere, dass Drehzahl und Moment des Antriebskorbs auf die Krafteinleitungslamelle übertragen wird.It is also advisable to arrange the force introduction lamella on the likewise non-rotatably arranged on the drive basket pressure punches. So form plunger and the force introduction lamella a compact unit that as a composite has good mechanical properties. As a result, it is unnecessary to take measures to arrange the force introduction blade directly to the drive basket, which may be desirable if necessary. In principle, therefore, the force introduction lamella can not only be arranged directly but also indirectly rotatably relative to the drive basket. Of particular importance is that speed and torque of the drive basket is transmitted to the force introduction blade.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Begriff Antriebskorb im Sinne dieser Anmeldung nicht einschränkend zu verstehen ist. Ein Antriebskorb im Sinne der Erfindung kann jeder Körper sein, über den die zum Antrieb der Abtriebswellen notwendige Leistung in die Getriebeanordnung gebracht werden kann. Wie ein gangs erwähnt, ist somit zum Beispiel unter Antriebskorb auch ein Differenzialkorb zu verstehen. Gleiches gilt sinngemäß auch für die Abtriebswellen des Getriebes.It becomes explicit noted that the term drive basket in the sense of this Non-limiting application to understand. A drive basket in the context of the invention, everyone Be over the body the power required to drive the output shafts in the gear assembly can be brought. As mentioned, for example, is Under drive basket also a differential basket to understand. The same applies mutatis mutandis to the output shafts of the transmission.
Alternativ kann der Aktuator auch derart angeordnet sein, dass eine Relativbewegung in Drehrichtung zwischen dem Aktuator und der Krafteinleitungslamelle nicht auftritt. In diesem Fall ist der Aktuator also in Drehrichtung mit der Krafteinleitungslamelle mitbewegt und wird über geeignete Mittel mit der Stellkraft versorgt. alternative The actuator can also be arranged such that a relative movement in the direction of rotation between the actuator and the force introduction lamella does not occur. In this case, the actuator is thus in the direction of rotation moved with the force introduction blade and is via suitable Medium supplied with the adjusting force.
Eine bevorzugte Ausgestaltung wird zum Beispiel einen hydraulischen Aktuator aufweisen, der von außen mit Druck beaufschlagbar ist. Hierzu wird der Druck einer externen Druckleitung in den Innenlamellenträger eingeleitet. Die Druckleitung ist dann mit einem an dem Innenlamellenträger angeordneten, als Stellglied dienenden Kolben verbunden. Um die Drehbewegung des Innenlamellenträgers relativ zum Getriebegehäuse ausgleichen zu können, kann beispielsweise in dem Innenlamellenträger und dem Getriebegehäuse jeweils ein ringförmiger Ringbereich angeordnet sein, der mit den Druckzu- bzw. -ableitungen kommuniziert, wobei die beiden Ringbereiche in jeder Drehstellung miteinander fließtechnisch verbunden sind.A preferred embodiment, for example, a hydraulic actuator have, from the outside can be acted upon with pressure. This is the pressure of an external Pressure line introduced into the inner disc carrier. The pressure line is then arranged with a on the inner disk carrier, as an actuator connected piston connected. To the rotational movement of the inner disk carrier relative to gearbox to be able to balance For example, in the inner disk carrier and the transmission housing respectively a ring-shaped Be arranged ring area, with the Druckzu- or -ableitungen communicates, with the two ring areas in each rotational position fluidly connected to each other are.
Alternativ kann bei allen Ausgestaltungen auch ein elektrisch betätigter Aktuator vorgesehen werden, wobei in diesem Fall über übliche Mittel der Versorgungsstrom auf das Stellglied des Aktuators übertragen wird. Bei relativ zum Getriebegehäuse bewegtem Aktuator kann dies beispielsweise über einen Schleifringkontakt erfolgen.alternative In all embodiments, an electrically actuated actuator be provided, in which case the supply current via conventional means is transmitted to the actuator of the actuator. At relative moved to the gear housing Actuator can do this, for example, via a slip ring contact respectively.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.Further Features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description of preferred embodiments based on the drawings.
In den Zeichnungen zeigt:In the drawings shows:
In
Innerhalb
des Differentialkorbs sind eine erste Abtriebswelle
Um
nun eine Beeinflussung des Sperrwerts dieser Lamellenkupplung zu
erzielen, ist im Getriebegehäuse
Das
Axiallager ist zwischen einem hydraulisch betätigten Kolben, der drehfest
zum Getriebegehäuse
Wird
der im Getriebegehäuse
Zwischen
der Krafteinleitungslamelle
Im
gezeigten Beispiel ist eine Krafteinleitungslamelle
Grundsätzlich wird sich auch die Anzahl der Kupplungslamellen, die nach dem Welle-Welle Prinzip arbeiten, nach der gewünschten Sperrcharakteristik des Ausgleichs- bzw. Verteilergetriebes richten.Basically Also, the number of clutch plates following the shaft shaft Principle work, according to the desired Direct the blocking characteristic of the balancing or transfer case.
Um
die von dem Aktuator
In
Der
Aktuator
- 11
- Antriebskorbdrive cage
- 22
- Erste AbtriebswelleFirst output shaft
- 33
- Zweite AbtriebswelleSecond output shaft
- 44
- Kupplungclutch
- 55
- Aktuatoractuator
- 66
- KrafteinleitungslameileForce application Slam hurry
- 77
- Lamellenpaketdisk pack
- 88th
- Getriebegehäusegearbox
- 99
- Druckstempelplunger
- 1010
- Axiallagerthrust
- 1111
- Stützlagersupport bearings
- 1212
- InnenlamellenträgerInner disk carrier
- 1313
- AußenlamellenträgerExternal disk carrier
- 1414
- Druckringpressure ring
- 1515
- RingfederRingfeder
- 1616
- ÖldruckraumOil pressure chamber
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