DE102008039926A1 - Differentialgetriebeeinheit - Google Patents

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Helmuth Sachsenmaier
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Magna Powertrain GmbH and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Differentialgetriebeeinheit mit aktiver Steuerung einer Drehmomentverteilung, die ein zu einer Drehbewegung antreibbares Eingangselement, ein mit dem Eingangselement gekoppeltes Differentilagetriebe und zwei mit dem Differentialgetriebe gekoppelte Ausgangswellen umfasst. Jeder Ausgangswelle ist eine mit dem Eingangselement verbundene Überlagerungswelle und ein Überlagerungsgetriebe zum selektriven Übertragen eines Drehmoments zwischen der Überlagerungswelle und der Ausgangswelle zugeordnet. Jedes Überlagerungsgetriebe umfasst eine bezüglich der Ausgangswelle parallel versetzt angeordnete Vorgelegewelle und eine an der Vorgelegewelle angeordnete hydraulisch betätigbare Reibungskupplung. Die jeweilige Vorgelegewelle ist zumindest abschnittsweise als Hohlwelle ausgebildet, deren axialer Hohlraum mit einem Druckraum der jeweiligen Reibungskupplung in Verbindung steht und als Druckleitung zum hydraulischen Betätigen der Reibungskupplung dient.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Differentialgetriebeeinheit mit aktiver Steuerung einer Drehmomentverteilung.
  • Eine gewöhnliche Differentialgetriebeeinheit dient zum Ausgleich von Drehzahlunterschieden zwischen zwei Ausgangswellen, wobei die Verteilung der Drehmomente während des Betriebs nicht beeinflusst werden kann. Eine Differentialgetriebeeinheit mit aktiver Steuerung einer Drehmomentverteilung ermöglicht dahingegen eine gezielte Einflussnahme auf die Verteilung des Drehmoments, das beispielsweise an Räder eines Kraftfahrzeugs abgegeben wird. Derartige Differentialgetriebeeinheiten können sowohl als Achsdifferential, d. h. zwischen den Rädern einer Achse, als auch als Zwischenachsdifferential, d. h. zwischen zwei angetriebenen Achsen, verwendet werden. In einer Anwendung als Achsdifferential kann beispielsweise in einer Kurve dem schneller rotierenden kurvenäußeren Rad des Kraftfahrzeugs ein zusätzliches Antriebsmoment zugeführt werden. Durch die aktive Steuerung der Drehmomentverteilung wird somit bewusst in die Fahrdynamik des Fahrzeugs eingegriffen und diese verbessert.
  • Die bekannten Differentialgetriebeeinheiten weisen den Nachteil auf, dass sie komplex aufgebaut und daher teuer in der Herstellung sind. Überdies sind bekannte Differentialgetriebeeinheiten der genannten Art oftmals schwer und beanspruchen viel Platz in dem knapp bemessenen Bauraum im Bereich der Achsen des Fahrzeugs.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Differentialgetriebeeinheit zu schaffen, die eine zuverlässige aktive Steuerung der Drehmomentverteilung ermöglicht, dabei aber einfach aufgebaut und leicht ist. Sie soll gleichzeitig wenig Bauraum beanspruchen.
  • Die Aufgabe wird von einer Differentialgetriebeeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Differentialgetriebeeinheit mit aktiver Steuerung einer Drehmomentverteilung umfasst ein zu einer Drehbewegung antreibbares Eingangselement, ein mit dem Eingangselement gekoppeltes Differentialgetriebe und zwei mit dem Differentialgetriebe gekoppelte Ausgangswellen. Jeder Ausgangswelle ist eine mit dem Eingangselement drehfest verbundene Überlagerungswelle und ein Überlagerungsgetriebe zum selektiven Übertragen eines Drehmoments zwischen der Überlagerungswelle und der Ausgangswelle zugeordnet. Jedes Überlagerungsgetriebe umfasst eine bezüglich der Ausgangswelle parallel versetzt angeordnete Vorgelegewelle und eine an der Vorgelegewelle angeordnete hydraulisch betätigbare Reibungskupplung. Die jeweilige Vorgelegewelle ist zumindest abschnittsweise als Hohlwelle ausgebildet, deren axialer Hohlraum mit einem Druckraum der jeweiligen Reibungskupplung in Verbindung steht und als Druckleitung zum hydraulischen Betätigen der Reibungskupplung dient.
  • Mit anderen Worten wird bei Betätigung der Reibungskupplung durch das Überlagerungsgetriebe ein Drehmoment zwischen der Ausgangswelle und der Überlagerungswelle übertragen. Jeder Ausgangswelle ist dabei eine Überlagerungswelle und ein Überlagerungsgetriebe zugeordnet. Dadurch, dass die parallel zu der Ausgangswelle versetzte Vorgelegewelle als Druck leitung zum hydraulischen Betätigen der an der Vorgelegewelle angeordneten Reibungskupplung dient, ist die Differentialgetriebeeinheit besonders Platz sparend aufgebaut.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Differentialgetriebeeinheit mündet der axiale Hohlraum jeder Vorgelegewelle an dem dem Differentialgetriebe zugewandten Ende der Vorgelegewelle in einem Durchlass für hydraulisches Fluid, durch den über die Vorgelegewelle dem Druckraum der jeweiligen Reibungskupplung unter Druck stehendes Hydraulikfluid zugeführt wird und somit die Drehmomentverteilung gesteuert wird.
  • Ein Gehäuse der Differentialgetriebeeinheit kann für jedes Überlagerungsgetriebe eine Druckleitung aufweisen, die mit dem axialen Hohlraum der jeweiligen Vorgelegewelle in Verbindung steht. Diese Druckleitung kann sich quer – also senkrecht oder schräg – zu der Rotationsachse der Vorgelegewelle erstrecken. Je nach den baulichen Gegebenheiten kann somit Druck beaufschlagtes Hydraulikfluid durch eine geeignet angeordnete Druckleitung zugeführt werden. Durch die Anordnung der Druckleitung quer zu der Rotationsachse der Vorgelegewelle wird Bauraum in axialer Richtung eingespart, da ein Anschluss einer von einer Druckquelle kommenden, separaten Druckleitung dort ermöglicht wird, wo Bauraum zur Verfügung steht. Außerdem ist es bevorzugt, wenn der axiale Hohlraum jeder Vorgelegewelle über eine jeweilige Drehdurchführung mit der Druckleitung im Gehäuse der Differentialgetriebeeinheit verbunden ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Differentialgetriebeeinheit ist für jedes Überlagerungsgetriebe eine eigene Vorgelegewelle vorgesehen. In diesem Fall sind die Vorgelegewellen einfach mit der erforderlichen Stabilität zu fertigen, da sie lediglich eine relativ kurze Länge aufweisen müssen. Dies ermöglicht eine kompakte und robuste Bauweise der Differentialgetriebeeinheit. Überdies kann dadurch eine Modul-Bauweise der Überlagerungsgetriebe der Differentialgetriebeeinheit realisiert werden, die weitere Kostenvorteile mit sich bringt.
  • Bei einer besonders einfachen Bauweise des Überlagerungsgetriebes umgibt jede Reibungskupplung die jeweilige Vorgelegewelle koaxial. An jeder Vorgelegewelle kann zumindest eine Stützeinrichtung zur axialen Abstützung von bei einem Betätigen der jeweiligen Reibungskupplung auftretenden Axialkräften angeordnet sein. Eine derartige Stützeinrichtung kann beispielsweise eine Anlaufscheibe mit Sprengring sein. Durch die Stützeinrichtung müssen die genannten Axialkräfte nicht von einem Gehäuse des Überlagerungsgetriebes aufgenommen werden, wodurch dieses leichter und kompakter ausgebildet sein kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Differentialgetriebeeinheit sind an jeder Vorgelegewelle ein erstes Stirnrad und ein zweites Stirnrad angeordnet, wobei das erste Stirnrad mit einem drehfest mit der jeweiligen Ausgangswelle verbundenen Stirnrad kämmt und das zweite Stirnrad mit einem drehfest mit der jeweiligen Überlagerungswelle verbundenen Stirnrad kämmt. Eine solche Stirnradverzahnung ist zuverlässig und kostengünstig herzustellen.
  • Dabei kann das erste Stirnrad mit der jeweiligen Vorgelegewelle drehfest gekoppelt sein und das zweite Stirnrad an der jeweiligen Vorgelegewelle drehbar gelagert sein, oder umgekehrt.
  • Durch ein anderes Verhältnis der Zähnezahl des ersten Stirnrads zu der Zähnezahl des Stirnrads der jeweiligen Ausgangswelle als das Verhältnis der Zähnezahl des zweiten Stirnrads zu der Zähnezahl des Stirnrads der jeweiligen Überlagerungswelle können unterschiedliche Übersetzungen für eine Übertragung eines Drehmoments zwischen der Überlagerungswelle und der Ausgangswelle erzeugt werden. Das Übersetzungsverhältnis des Überlagerungsgetriebes kann auf einfache Weise geändert werden, da dafür lediglich ein Austausch des Zahnradsatzes notwendig ist. Aufwendige konstruktive Umgestaltungen des Aufbaus und der Abmessungen der Differentialgetriebeeinheit sind daher in den meisten Fällen nicht erforderlich.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Differentialgetriebeeinheit weist jede Reibungskupplung ein erstes Kupplungsteil und ein zweites Kupplungsteil auf, die relativ zueinander drehbeweglich sind und die durch die hydraulische Betätigung in Reibschluss miteinander bringbar sind. Es ist bevorzugt, dass das erste Kupplungsteil mit dem ersten Stirnrad der jeweiligen Vorgelegewelle und das zweite Kupplungsteil mit dem zweiten Stirnrad der jeweiligen Vorgelegewelle drehfest gekoppelt sind. Bei dem ersten und zweiten Kupplungsteil handelt es sich vorzugsweise um einen Kupplungskorb mit Außenlamellen und eine Kupplungsnabe mit Innenlamellen, oder umgekehrt.
  • Weiterhin kann jede Reibungskupplung zwischen dem ersten Stirnrad und dem zweiten Stirnrad der jeweiligen Vorgelegewelle angeordnet sein. Dadurch ist die jeweilige Kopplung mit dem genannten ersten und zweiten Stirnrad der Vorgelegewelle besonders einfach zu realisieren.
  • Es kann vorgesehen sein, dass jede Reibungskupplung einen den Druckraum begrenzenden, an der jeweiligen Vorgelegewelle axial versetzbaren Ringkolben aufweist, der mit einem Lamellenpaket der Reibungskupplung zusammenwirkt. Weiterhin kann jede Überlagerungswelle als eine Hohlwelle ausgebildet sein, die die jeweilige Ausgangswelle koaxial umgibt.
  • Bei einer besonders kompakten Bauform der Differentialgetriebeeinheit ist jede Überlagerungswelle als Wellenansatz einstückig mit dem Eingangselement ausgebildet.
  • Die Erfindung wird im Folgenden rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Differentialgetriebeeinheit,
  • 2 eine schematische Darstellung eines Überlagerungsgetriebes einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Differentialgetriebeeinheit.
  • 1 zeigt eine Differentialgetriebeeinheit 10. Sie ist zwischen nicht gezeigten Rädern einer Achse eines Kraftfahrzeugs angeordnet und fungiert somit als Achsdifferentialgetriebeeinheit. Ein in Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufender Antriebsstrang 12 weist einen Triebling 14 auf, der mit einem Tellerrad 16 kämmt. In einem Fahrzeug mit quer eingebautem Motor, oder wenn es sich bei der Differentialgetriebeeinheit 10 um ein Zwischenachsdifferential handelt, könnte anstelle des Trieblings 14 und des Tellerrads 16 beispielsweise eine Stirnradstufe vorgesehen sein.
  • Das Tellerrad 16 ist mit einem Differentialkorb 18 eines Differentialgetriebes 20 drehfest verbunden. Der Differentialkorb 18 bildet das Eingangselement der Differentialgetriebeeinheit 10.
  • Mit dem Differentialgetriebe 20 sind eine rechte Ausgangswelle 22 und eine linke Ausgangswelle 22' gekoppelt. Weiterhin weist die Differentialgetriebeeinheit 10 eine rechte Überlagerungswelle 24 und eine linke Überlagerungswelle 24' auf, welche als Hohlwellen ausgebildet sind und welche die jeweiligen Ausgangswellen 22, 22' koaxial umgeben. Die Überlagerungswellen 24, 24' sind drehfest mit dem Differentialkorb 18 verbunden und können je nach den baulichen Gegebenheiten auch einstückig mit diesem ausgebildet sein. Auch kurze Wellenansätze an dem Differentialkorb 18 können grundsätzlich die Funktion der Überlagerungswellen 24, 24' erfüllen.
  • Die Ausgangswellen 22, 22' und die Überlagerungswellen 24, 24' sind mit einem rechten Überlagerungsgetriebe 25 bzw. einem linken Überlagerungsgetriebe 25' verbunden. Mit anderen Worten ist jedem Rad der Achse des Fahrzeugs ein separates Überlagerungsgetriebe 25, 25' zugeordnet. Da die Überlagerungsgetriebe 25, 25' spiegelgleich sind, wird im Folgenden lediglich das rechte Überlagerungsgetriebe 25 detailliert beschrieben.
  • Wie bereits ausgeführt, geht der Differentialkorb 18 in eine als Hohlwelle ausgebildete Überlagerungswelle 24 über. Die Überlagerungswelle 24 weist an ihrem dem Differentialgetriebe 20 abgewandten Ende ein Stirnrad 26 auf, welches mit einem Zahnrad 28 – das ebenfalls als Stirnrad ausgebildet ist – kämmt. Das Zahnrad 28 ist drehfest mit einem Kupplungskorb 30 einer Reibungskupplung 32 verbunden. Die Reibungskupplung 32 weist mit dem Kupplungskorb 30 drehfest verbundene Außenla mellen 34 sowie Innenlamellen 36 auf, die drehfest mit einer Vorgelegewelle 38 gekoppelt sind, welche somit als Kupplungsnabe fungiert.
  • Bei einer Betätigung der Reibungskupplung 32 werden die Lamellen 34, 36 in Reibschluss miteinander gebracht, so dass ein von der Überlagerungswelle 24 über das Stirnrad 26 und das Zahnrad 28 auf den Kupplungskorb 30 übertragenes Drehmoment auf die Vorgelegewelle 38 übertragen wird. Dieses Drehmoment wird wiederum über ein starr mit der Vorgelegewelle 38 verbundenes und als Stirnrad ausgebildetes Zahnrad 40 und ein Stirnrad 42 an die Ausgangswelle 22 übertragen, wobei das Stirnrad 42 drehfest mit der Ausgangswelle 22 gekoppelt ist. Durch die Wahl der Betätigungskraft der Reibungskupplung 32 kann der Betrag des übertragenen Drehmoments den Erfordernissen entsprechend gesteuert werden.
  • Mit anderen Worten umfasst das Überlagerungsgetriebe 25 ein Stirnradgetriebe, wobei durch die selektive Betätigung der Reibungskupplung 32 ein variables Drehmoment von der Überlagerungswelle 24 auf die Ausgangswelle 22 übertragen werden kann. Die Differentialgetriebeeinheit 10 ist eine einfach und kompakt aufgebaute Einheit, die eine gezielte Drehmomentverteilung auf die einzelnen Räder der Achse ermöglicht. Diese aktive Drehmomentverteilung wird als ”Torque-Vectoring” bezeichnet. Die Verhältnisse der Zähnezahlen der Zahnräder 26 und 28 einerseits und der Zahnräder 40 und 42 andererseits sind vorzugsweise so gewählt, dass ausgehend von dem Differentialkorb 18 zu der Ausgangswelle 22 hin eine Übersetzung ins Schnelle erfolgt.
  • Durch die kompakte Bauweise der Überlagerungsgetriebe 25, 25' ergibt sich die Möglichkeit, die Differentialgetriebeeinheit 10 in modularer Bauweise auszuführen. Den beiden Rädern des Fahrzeugs ist jeweils ein sol ches Überlagerungsgetriebe 25, 25' zugeordnet, wobei das rechte Überlagerungsgetriebe 25 und das linke Überlagerungsgetriebe 25' spiegelbildlich aufgebaut sind, so dass zur Herstellung der beiden Überlagerungsgetriebe 25, 25' auf die im Wesentlichen gleichen Bauteile zurückgegriffen werden kann. Unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse für verschiedene Typen von Differentialgetriebeeinheiten können unter Verwendung einer Vielzahl von Gleichteilen realisiert werden.
  • Da zwischen den beiden Überlagerungsgetrieben 25, 25' keine Verbindung besteht, ist der parallele Versatz der Vorgelegewelle 38 bezüglich der Ausgangswelle 22 im Wesentlichen durch die Abmessungen der Reibungskupplung 32 und des Stirnradgetriebes gegeben. Die Ausdehnung des Differentialgetriebes 20 in Fahrzeuglängsrichtung oder in der Vertikalen beeinflusst daher – verglichen mit bekannten Differentialgetriebeeinheiten – nur in geringem Maß die Abmessungen, die Anordnung oder die Positionierung der Überlagerungsgetriebe 25, 25'.
  • 2 zeigt eine detaillierte Ansicht des Überlagerungsgetriebes 25. Die Ausgangswelle 22 ist von der als Hohlwelle ausgebildeten Überlagerungswelle 24 koaxial umgeben. Die Überlagerungswelle 24 umfasst lediglich einen Wellenansatz, der mit dem nur ansatzweise gezeigten Differentialkorb 18 einstückig ausgebildet ist. Das von dem Differentialkorb 18 abgewandte Ende der Überlagerungswelle 24 ist drehfest mit dem Stirnrad 26 verbunden. Das Stirnrad 26 kämmt mit dem Zahnrad 28, das an der Vorgelegewelle 38 drehbar angeordnet ist. Zwischen dem Kupplungskorb 30 und dem Zahnrad 28 besteht eine starre Verbindung. Die drehbare Lagerung des Zahnrads 28 und des Kupplungskorbs 30 an der Vorgelegewelle 38 wird durch Lager 44 erreicht. Weitere Lager 44 sind beispielsweise zur Lagerung der Vorgelegewelle selbst sowie der Überlagerungswelle 24 und der Ausgangswelle 22 vorgesehen.
  • Die Außenlamellen 34 sind mit dem Kupplungskorb 30 drehfest verbunden. Die Außenlamellen 34 sind abwechselnd mit den Innenlamellen 36 angeordnet, die drehfest mit einer Kupplungsnabe 46 verbunden sind. Die Kupplungsnabe 46 ist wiederum starr an der Vorgelegewelle 38 befestigt.
  • Das Zahnrad 40 ist ebenfalls drehfest mit der Vorgelegewelle 38 gekoppelt und kämmt mit dem Stirnrad 42 der Ausgangswelle 22. Das Zahnrad 40 kann auch drehbar an der Vorgelegewelle 38 angeordnet sein, wobei es dann mit der Kupplungsnabe 46 starr verbunden sein muss, um ein Drehmoment übertragen zu können.
  • Aufgrund der gezeigten Anordnung wird der Kupplungskorb 30 der Reibungskupplung 32 über das Zahnrad 28 und das Stirnrad 26 von der Überlagerungswelle 24 bzw. dem Differentialkorb 18 zu einer Drehbewegung angetrieben. Durch einen Reibschluss der Innenlamellen 36 und Außenlamellen 34 wird bei Betätigung der Reibungskupplung 32 die Vorgelegewelle 38 angetrieben, wobei das übertragene Drehmoment selektiv gewählt werden kann. Dieses Drehmoment wird über das Zahnrad 40 und das Stirnrad 42 auf die Ausgangswelle 22 übertragen. Das Drehmoment der Ausgangswelle 22 hängt somit unter anderem von dem Betätigungszustand der Kupplung 32 ab.
  • Die Betätigung der Reibungskupplung 32 erfolgt hydraulisch. Zu diesem Zweck verfügt die Reibungskupplung 32 über einen Druckring 48. Steigt der Druck eines Hydraulikfluids in einem Druckraum 52 der Reibungskupplung 32 an, wird der Druckring 48 in 2 nach rechts gedrückt, wodurch die Lamellen 34, 36 zusammengedrückt und in Reibschluss miteinander gebracht werden.
  • Die Zufuhr von Hydraulikfluid an den Druckraum 52 erfolgt über die Vorgelegewelle 38. Sie verfügt über einen axialen Hohlraum 54, der durch radiale Bohrungen 56 mit dem Druckraum 52 in Verbindung steht. Es ist zumindest eine Druckleitung 58 vorgesehen, um den axialen Hohlraum 54 der Vorgelegewelle 38 mit druckbeaufschlagtem Hydraulikfluid zu versorgen. Die Druckleitung 58 ist in einem Gehäuse 60 der Differentialgetriebeeinheit ausgebildet, in welchem einerseits die Vorgelegewelle 38, andererseits auch die Überlagerungswelle 24 und die Ausgangswelle 22 gelagert sind. Aufgrund des begrenzten Bauraums zwischen dem angedeuteten Kupplungskorb 18 und dem Überlagerungsgetriebe 25 erstreckt sich die Druckleitung 58 senkrecht zu einer Rotationsachse 62 der Vorgelegewelle 38. Je nach den baulichen Gegebenheiten kann die Längserstreckung der Druckleitung 58 aber auch einen beliebigen anderen Winkel mit der Rotationsachse 62 einschließen. Eine alternative Anordnung wird durch eine Druckleitung 58' angedeutet. Dadurch kann die Lage des Anschlusses der Druckleitung 58, 58' an eine separate, mit einer externen Druckquelle in Verbindung stehende Leitung (nicht gezeigt) frei gewählt werden. Das hydraulische System wird durch geeignete Dichtungen 50 abgedichtet.
  • Wie vorstehend bereits ausgeführt, trägt das Gehäuse 60 die Vorgelegewelle 38. Um die bei Betätigung der Reibungskupplung 32 auf das Gehäuse 60 wirkenden Axialkräfte zu minimieren, ist eine Anlaufscheibe 64 mit einem Sprengring vorgesehen. Die bei Betätigung der Reibungskupplung 26 auftretenden Axialkräfte werden dadurch von der Vorgelegewelle 38 selbst aufgenommen (Anlaufscheibe 64 mit Sprengring einerseits und Zahnrad 40 andererseits), wodurch die auf das Gehäuse 60 wirkenden Belastungen minimiert werden.
  • Das Übersetzungsverhältnis des Überlagerungsgetriebes 25 wird durch die Stirnräder 26, 42 und die Zahnräder 28, 40 festgelegt. Eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses erfordert lediglich geringfügige bauliche Veränderungen, da zu diesem Zweck nur die Stirnräder 26, 42 und die Zahnräder 28, 40 – die allesamt als kostengünstig herzustellende Stirnräder ausgebildet sind – ersetzt werden müssen. Außerdem ist eine solche Stirnradverzahnung robust und zuverlässig.
  • Der parallele Versatz zwischen der Rotationsachse 62 der Vorgelegewelle 38 und einer Rotationsachse 66 der Ausgangswelle 22 ist im Wesentlichen allein durch die Abmessungen der Reibungskupplung 26 vorgegeben. Die Ausdehnung des Differentialgetriebes 20 beeinflusst den Betrag des Parallelversatzes nicht.
  • Die in 2 dargestellte Ausführungsform des Überlagerungsgetriebes 25 kann beispielsweise derart abgewandelt werden, dass das Zahnrad 28 und der Kupplungskorb 30 starr mit der Vorgelegewelle verbunden sind, wobei in diesem Fall das Zahnrad 40 und die Kupplungsnabe 42 fest miteinander verbunden, aber drehbar an der Vorgelegewelle 38 angeordnet sind. Für besondere Anwendungen kann auch die Lage der Reibungskupplung 32 an der Vorgelegewelle 38 relativ zu den Zahnrädern 28, 40 verändert werden. Grundsätzlich ist auch eine Zufuhr des Hydraulikfluids von der dem Differentialgetriebe 20 abgewandten Seite – in 2 rechten Seite – des Überlagerungsgetriebes 25 möglich. Der axiale Hohlraum 54 müsste sich dann ausgehend von dem in 2 rechten Ende der Vorgelegewelle 38 zu den Bohrungen 56 hin erstrecken.
  • Zusammenfassend zeichnet sich das Überlagerungsgetriebe 25 durch eine robuste, zuverlässige und kompakte Bauform aus. Zusätzliche Kostenvorteile ergeben sich aus der spiegelbildlichen Anordnung und dem spiegelbildlichen Aufbau der beiden Überlagerungsgetriebe 25, 25' der Differentialgetriebeeinheit 10.
  • 10
    Differentialgetriebeeinheit
    12
    Antriebsstrang
    14
    Triebling
    16
    Tellerrad
    18
    Differentialkorb
    20
    Differentialgetriebe
    22, 22'
    Ausgangswelle
    24, 24'
    Überlagerungswelle
    25, 25'
    Überlagerungsgetriebe
    26, 26', 42, 42'
    Stirnrad
    28, 28', 40, 40'
    Zahnrad
    30, 30'
    Kupplungskorb
    32, 32'
    Reibungskupplung
    34, 34'
    Außenlamellen
    36, 36'
    Innenlamellen
    38, 38'
    Vorgelegewelle
    44
    Lager
    46
    Kupplungsnabe
    48
    Druckring
    50
    Dichtung
    52
    Druckraum
    54
    axialer Hohlraum
    56
    Bohrung
    58, 58'
    Druckleitung
    60
    Gehäuse
    62, 66
    Rotationsachse
    64
    Anlaufscheibe

Claims (15)

  1. Differentialgetriebeeinheit mit aktiver Steuerung einer Drehmomentverteilung, die ein zu einer Drehbewegung antreibbares Eingangselement, ein mit dem Eingangselement (18) gekoppeltes Differentialgetriebe (20) und zwei mit dem Differentialgetriebe (20) gekoppelte Ausgangswellen (22, 22') umfasst, wobei jeder Ausgangswelle (22, 22') eine mit dem Eingangselement (18) drehfest verbundene Überlagerungswelle (24, 24') und ein Überlagerungsgetriebe (25, 25') zum selektiven Übertragen eines Drehmoments zwischen der Überlagerungswelle (24, 24') und der Ausgangswelle (22, 22') zugeordnet ist, wobei jedes Überlagerungsgetriebe (25, 25') eine bezüglich der Ausgangswelle (22, 22') parallel versetzt angeordnete Vorgelegewelle (38, 38') und eine an der Vorgelegewelle (38, 38') angeordnete hydraulisch betätigbare Reibungskupplung (32, 32') umfasst, und wobei die jeweilige Vorgelegewelle (38, 38') zumindest abschnittsweise als Hohlwelle ausgebildet ist, deren axialer Hohlraum (54) mit einem Druckraum (52) der jeweiligen Reibungskupplung (32, 32') in Verbindung steht und als Druckleitung zum hydraulischen Betätigen der Reibungskupplung (32, 32') dient.
  2. Differentialgetriebeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Hohlraum (54) jeder Vorgelegewelle (38, 38') an dem dem Differentialgetriebe (20) zugewandten Ende der Vorgelegewelle (38, 38') in einen Durchlass für hydraulisches Fluid mündet.
  3. Differentialgetriebeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (60) der Differentialgetriebeeinheit für jedes Überlagerungsgetriebe (25, 25') eine Druckleitung (58, 58') aufweist, die mit dem axialen Hohlraum (54) der jeweiligen Vorgelegewelle (38, 38') in Verbindung steht und die sich quer zu der Rotationsachse (62) der Vorgelegewelle erstreckt.
  4. Differentialgetriebeeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Hohlraum (54) jeder Vorgelegewelle (38, 38') über eine jeweilige Drehdurchführung mit der Druckleitung (58, 58') im Gehäuse (60) der Differentialgetriebeeinheit verbunden ist.
  5. Differentialgetriebeeinheit nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Überlagerungsgetriebe (25, 25') eine separate Vorgelegewelle (38, 38') vorgesehen ist.
  6. Differentialgetriebeeinheit nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reibungskupplung (32, 32') die jeweilige Vorgelegewelle (38, 38') koaxial umgibt.
  7. Differentialgetriebeeinheit nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Vorgelegewelle (38, 38') zumindest eine Stützeinrichtung, wie eine Anlaufscheibe (64) mit Sprengring, zur axialen Abstützung von bei einem Betätigen der jeweiligen Reibungskupplung (32, 32') auftretenden Axialkräften angeordnet ist.
  8. Differentialgetriebeeinheit nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Vorgelegewelle (38, 38') ein erstes Stirnrad (40, 40') und ein zweites Stirnrad (28, 28') angeordnet sind, wobei das erste Stirnrad (40, 40') mit einem drehfest mit der jeweiligen Ausgangswelle (22, 22') verbundenen Stirnrad (42, 42') kämmt und das zweite Stirnrad (28, 28') mit einem drehfest mit der jeweiligen Überlagerungswelle (24, 24') verbundenen Stirnrad (26, 26') kämmt.
  9. Differentialgetriebeeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stirnrad (40, 40') mit der jeweiligen Vorgelegewelle (38, 38') drehfest gekoppelt ist und das zweite Stirnrad (28, 28') an der jeweiligen Vorgelegewelle (38, 38') drehbar gelagert ist, oder umgekehrt.
  10. Differentialgetriebeeinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Zähnezahl des ersten Stirnrads (40, 40') der jeweiligen Vorgelegewelle (38, 38') zu der Zähnzahl des Stirnrads (42, 42') der jeweiligen Ausgangswelle (22, 22') verschieden ist von dem Verhältnis der Zähnezahl des zweiten Stirnrads (28, 28') der jeweiligen Vorgelegewelle (38, 38') zu der Zähnezahl des Stirnrads (26, 26') der jeweiligen Überlagerungswelle (24, 24').
  11. Differentialgetriebeeinheit nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reibungskupplung (32, 32') ein erstes Kupplungsteil und ein zweites Kupplungsteil aufweist, die relativ zueinander drehbeweglich sind und die durch die hydraulische Betätigung in Reibschluss miteinander bringbar sind, wobei das erste Kupplungsteil mit dem ersten Stirnrad (40, 40') der jeweiligen Vorgelegewelle (38, 38') und das zweite Kupplungsteil mit dem zweiten Stirnrad (28, 28') der jeweiligen Vorgelegewelle (38, 38') drehfest gekoppelt sind.
  12. Differentialgetriebeeinheit nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reibungskupplung (32, 32') zwischen dem ersten Stirnrad (40, 40') und dem zweiten Stirnrad (28, 28') der jeweiligen Vorgelegewelle (38, 38') angeordnet ist.
  13. Differentialgetriebeeinheit nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reibungskupplung (32, 32') einen den Druckraum (52) begrezenden, an der jeweiligen Vorgelegewelle (38, 38') axial versetzbaren Ringkolben (48) aufweist, der mit einem Lamellenpaket der Reibungskupplung (32, 32') zusammenwirkt.
  14. Differentialgetriebeeinheit nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Überlagerungswelle (24, 24') als eine Hohlwelle ausgebildet ist, die die jeweilige Ausgangswelle (22, 22') koaxial umgibt.
  15. Differentialgetriebeeinheit nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Überlagerungswelle (24, 24') als Wellenansatz einstückig mit dem Eingangselement (18) ausgebildet ist.
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