DE102009014476B4 - Differential gear for the controlled distribution of a drive torque - Google Patents

Differential gear for the controlled distribution of a drive torque Download PDF

Info

Publication number
DE102009014476B4
DE102009014476B4 DE102009014476.5A DE102009014476A DE102009014476B4 DE 102009014476 B4 DE102009014476 B4 DE 102009014476B4 DE 102009014476 A DE102009014476 A DE 102009014476A DE 102009014476 B4 DE102009014476 B4 DE 102009014476B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
planetary gear
auxiliary
shaft
differential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102009014476.5A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102009014476A1 (en
Inventor
Rainer Petersen
Dr.-Ing. Sue Armin
Andreas Lutz
Prof. Dr.-Ing. Tenberge Peter
Christian Meißner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102009014476.5A priority Critical patent/DE102009014476B4/en
Publication of DE102009014476A1 publication Critical patent/DE102009014476A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009014476B4 publication Critical patent/DE102009014476B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/30—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • B60K17/165—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing provided between independent half axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • B60K17/346—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
    • B60K17/3462—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear with means for changing distribution of torque between front and rear wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/36—Differential gearings characterised by intentionally generating speed difference between outputs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/36—Differential gearings characterised by intentionally generating speed difference between outputs
    • F16H2048/364—Differential gearings characterised by intentionally generating speed difference between outputs using electric or hydraulic motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/10—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Differentialgetriebe zur gesteuerten Verteilung eines über eine Antriebswelle (101) eingeleiteten Antriebsmomentes auf eine erste (102) und eine zweite Abtriebswelle (103), mit einem Hauptplanetengetriebe (10), umfassend ein Hohlrad (104), einen Steg (105) und ein Sonnenrad (106) als drei Getriebeelemente, von denen ein erstes Getriebeelement mit der Antriebswelle (101) verbunden ist, ein zweites Getriebeelement mit der ersten Abtriebswelle (102) verbunden ist und ein drittes Getriebeelement mit der zweiten Abtriebswelle (103) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abtriebswelle (102) und die zweite Abtriebswelle (103) über eine elektrische Hilfsgetriebeeinheit (20) miteinander verbunden sind, welche umfasst:- ein erstes, 3-welliges Hilfsplanetengetriebe (210), dessen Hohlrad (211) mit der einen der Abtriebswellen (102) und dessen Steg (212) mit der anderen der Abtriebswellen (103) verbunden ist,- ein zweites, 4-welliges Hilfsplanetengetriebe (220, 230) mit zwei Sonnenrädern (224, 234), dessen Hohlrad (221, 231) mit dem Hohlrad (211) des ersten Hilfsplanetengetriebes (210) und dessen Steg (222, 232) mit dem Sonnenrad (214) des ersten Hilfsplanetengetriebes (210) verbunden ist, wobei ein erstes der beiden Sonnenräder (224, 234) des zweiten Hilfsplanetengetriebes (220, 230) mit einem Stator und ein zweites der beiden Sonnenräder (224, 234) mit einem Rotor einer mit der Hilfsgetriebeeinheit umlaufenden elektrischen Maschine (240) verbunden ist.Differential gear for the controlled distribution of a drive torque introduced via a drive shaft (101) to a first (102) and a second output shaft (103), with a main planetary gear (10) comprising a ring gear (104), a web (105) and a sun gear ( 106) as three gear elements, of which a first gear element is connected to the drive shaft (101), a second gear element is connected to the first output shaft (102) and a third gear element is connected to the second output shaft (103), characterized in that the first output shaft (102) and the second output shaft (103) are connected to one another via an electrical auxiliary gear unit (20), which comprises: - a first, 3-shaft auxiliary planetary gear (210), the ring gear (211) of which with one of the output shafts ( 102) and whose web (212) is connected to the other of the output shafts (103), - a second, 4-shaft auxiliary planetary gear (220, 230) with two Sonnenrä dern (224, 234), whose ring gear (221, 231) is connected to the ring gear (211) of the first auxiliary planetary gear (210) and whose web (222, 232) is connected to the sun gear (214) of the first auxiliary planetary gear (210), wherein a first of the two sun gears (224, 234) of the second auxiliary planetary gear (220, 230) is connected to a stator and a second of the two sun gears (224, 234) is connected to a rotor of an electrical machine (240) rotating with the auxiliary gear unit.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe zur gesteuerten Verteilung eines über eine Antriebswelle eingeleiteten Antriebsmomentes auf eine erste und eine zweite Abtriebswelle, mit einem Hauptplanetengetriebe, umfassend ein Hohlrad, einen Steg und ein Sonnenrad als drei Getriebeelemente, von denen ein erstes Getriebeelement mit der Antriebswelle verbunden ist, ein zweites Getriebeelement mit der ersten Abtriebswelle verbunden ist und ein drittes Getriebeelement mit der zweiten Abtriebswelle verbunden ist.The invention relates to a differential gear for the controlled distribution of a drive torque introduced via a drive shaft to a first and a second output shaft, with a main planetary gear comprising a ring gear, a web and a sun gear as three gear elements, of which a first gear element is connected to the drive shaft, a second gear element is connected to the first output shaft and a third gear element is connected to the second output shaft.

Stand der TechnikState of the art

Derartige, als Planetengetriebe ausgebildete Differentialgetriebe sind seit langem bekannt. Zur gezielten Momentenverschiebung, d.h. zur gezielten Verteilung des über die Antriebswelle eingebrachten Antriebsmomentes auf die beiden Abtriebswellen, ist es ebenfalls bekannt, einzelne, bewegte Elemente des Differentials gesteuert zu bremsen und/oder mit anderen bewegten Elementen graduell über Reibkupplungen zu kuppeln. Die gesteuerte Verteilung des Antriebsmomentes kann im Extremfall bis zur vollständigen Sperrung des Differentials führen. Nachteilig bei dieser rein mechanischen Einbringung negativer Momente in das Differential zur Momentenverteilung auf die Abtriebswellen ist die dabei anfallende Verlustwärme, die sich im Wesentlichen aus der Reibung der Brems- bzw. Kopplungselemente ergibt. Ohne zusätzliche Maßnahmen, wie beispielsweise eine Flüssigkeitskühlung, kann die im Dauerbetrieb anfallende Verlustwärme nicht vollständig abgeführt werden. Hierdurch ergibt sich keine Gefahr für den Fahrer, da im Fall einer Reduktion oder vollständigen Abschaltung der gezielten Momentenverteilung die von der Differentialkonstruktion vorgegebene Verteilung, z.B. 50:50 bei typischen Querdifferentialen oder z.B. 70:30 bei bestimmten Ausführungsformen von Längsdifferentialen in Fahrzeugen mit mehreren angetriebenen Achsen, erhalten bleibt. Der zusätzliche Komfort- und Sicherheitsgewinn einer aktiven Momentenverteilung kann jedoch nicht voll ausgenutzt werden.Such differential gears designed as planetary gears have been known for a long time. For targeted torque shifting, i.e. For the targeted distribution of the drive torque introduced via the drive shaft to the two output shafts, it is also known to brake individual moving elements of the differential in a controlled manner and / or to couple them with other moving elements gradually via friction clutches. The controlled distribution of the drive torque can in extreme cases lead to the complete locking of the differential. The disadvantage of this purely mechanical introduction of negative torques in the differential for torque distribution on the output shafts is the resulting heat loss, which essentially results from the friction of the braking or coupling elements. Without additional measures, such as liquid cooling, the heat loss that occurs during continuous operation cannot be completely dissipated. This results in no danger for the driver, since in the event of a reduction or complete shutdown of the targeted torque distribution, the distribution given by the differential construction, e.g. 50:50 with typical transverse differentials or e.g. 70:30 in certain embodiments of longitudinal differentials in vehicles with multiple driven axles is retained. However, the additional comfort and safety gain of active torque distribution cannot be fully exploited.

Aus der DE 103 48 960 A1 ist ein Differential bekannt, welches das oben genannte Problem dadurch reduziert, dass der für die gewünschte Verteilung notwendige Momenteneintrag von einer elektrischen Maschine geliefert wird. Hierzu schlägt die genannte Druckschrift ein im Wesentlichen symmetrisches Differential vor, welches zwei gleichberechtigte Planetengetriebe aufweist. Deren Hohlräder sind mit der Antriebswelle gekoppelt und ihre Stege sind jeweils mit einer Abtriebswelle gekoppelt. Die Sonnenräder beider Differentiale sind über mehrere Stirnradstufen miteinander und mit der elektrischen Maschine gekoppelt, die ihrerseits fest mit dem Differentialgehäuse verbunden ist. Vorteilhaft im Vergleich zu der rein mechanischen Lösung ist, dass über die elektrische Maschine sowohl ein negatives als auch ein positives Moment eingebracht werden kann, was die Flexibilität der Momentensteuerung deutlich erhöht. Zudem fällt keine Verlustwärme durch Reibung von Brems- oder Kupplungselementen an. Weiter ist das bekannte Differential so konstruiert, dass die elektrische Maschine bei Geradeausfahrt, d.h. bei gleichmäßiger Verteilung des Antriebsmomentes auf beide Abtriebswellen, steht, sodass hier kein zusätzliches Schleppmoment zu bewältigen ist. Nacheilig bei dem bekannten Differential ist jedoch, dass durch die Ausbildung zweier gleichberechtigter Planetengetriebe auch bei Geradeausfahrt, d.h. wenn keine aktive Momentensteuerung erforderlich ist, deutlich mehr differentialinterne Abwälzbewegungen auftreten als im einfachen, ungesteuerten Fall eines einfachen Planetengetriebes.
Weiterhin ist aus der gattungsbildenden DE 10 2006 040 144 A1 ein Differential bekannt, das die oberbegrifflichen Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.From the DE 103 48 960 A1 a differential is known which reduces the above-mentioned problem in that the torque input necessary for the desired distribution is supplied by an electrical machine. For this purpose, the cited publication proposes an essentially symmetrical differential which has two planetary gears of equal status. Their ring gears are coupled to the drive shaft and their webs are each coupled to an output shaft. The sun gears of both differentials are coupled to one another and to the electrical machine via several spur gear stages, which in turn is firmly connected to the differential housing. In comparison to the purely mechanical solution, it is advantageous that both a negative and a positive torque can be introduced via the electrical machine, which significantly increases the flexibility of the torque control. In addition, there is no heat loss due to friction between brake or clutch elements. Furthermore, the known differential is constructed in such a way that the electric machine is stationary when driving straight ahead, ie with an even distribution of the drive torque on both output shafts, so that no additional drag torque has to be dealt with here. The disadvantage of the known differential, however, is that, due to the formation of two equal planetary gears, even when driving straight ahead, ie when no active torque control is required, significantly more differential internal rolling movements occur than in the simple, uncontrolled case of a simple planetary gear.
Furthermore is from the generic DE 10 2006 040 144 A1 a differential is known which has the preamble features of claim 1.

AufgabenstellungTask

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Differential unter Verwendung einer elektrischen Maschine zum gesteuerten Momenteneintrag derart auszubilden, dass differentialinterne Abwälzbewegungen minimiert werden.The object of the present invention is to design a generic differential using an electrical machine for controlled torque input in such a way that differential-internal rolling movements are minimized.

Darlegung der ErfindungStatement of the invention

Diese Aufgabe wird in Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die erste Abtriebswelle und die zweite Abtriebswelle über eine elektrische Hilfsgetriebeeinheit miteinander verbunden sind, welche umfasst:

  • - ein erstes, 3-welliges Hilfsplanetengetriebe, dessen Hohlrad mit der einen der Abtriebswellen und dessen Steg mit der anderen der Abtriebswellen verbunden ist,
  • - ein zweites, 4-welliges Hilfsplanetengetriebe mit zwei Sonnenrädern, dessen Hohlrad mit dem Hohlrad des ersten Hilfsplanetengetriebes und dessen Steg mit dem Sonnenrad des ersten Hilfsplanetengetriebes verbunden ist, wobei ein erstes der beiden Sonnenräder des zweiten Hilfsplanetengetriebes mit einem Stator und ein zweites der beiden Sonnenräder mit einem Rotor einer mit der Hilfsgetriebeeinheit umlaufenden elektrischen Maschine verbunden ist.
This object is achieved in connection with the features of the preamble of claim 1 in that the first output shaft and the second output shaft are connected to one another via an electrical auxiliary gear unit which comprises:
  • - a first, 3-shaft auxiliary planetary gear, whose ring gear is connected to one of the output shafts and whose web is connected to the other of the output shafts,
  • - A second, 4-shaft auxiliary planetary gear with two sun gears, the ring gear of which is connected to the ring gear of the first auxiliary planetary gear and whose web is connected to the sun gear of the first auxiliary planetary gear, a first of the two sun gears of the second auxiliary planetary gear with a stator and a second of the two sun gears is connected to a rotor of an electrical machine rotating with the auxiliary gear unit.

Die Erfindung wendet sich ab von dem bekannten Konzept zweier gleichberechtigter Planetengetriebe und setzt vielmehr auf die Kombination eines einfachen Planetengetriebes, wie es für ungesteuerte Anwendungen verwendet wird, mit einer rein für die Momentensteuerung zuständigen Hilfsgetriebeeinheit. Diese Hilfsgetriebeeinheit zeigt bei Geradeausfahrt keinerlei interne Abwälzbewegungen, sondern läuft einschließlich der elektrischen Maschine als Block um. Bei Geradeausfahrt wirkt das erfindungsgemäße Differential daher wie ein einfaches Planetengetriebe mit entsprechend geringen Verlusten durch Reibung aufgrund differentialinterner Abwälzvorgänge. Erst im Fall einer Kurvenfahrt oder des Traktionsverlustes einzelner Räder, d.h. wenn Drehzahlunterschiede zwischen den Abtriebswellen auftreten, ergeben sich Abwälzbewegungen innerhalb der Hilfsgetriebeeinheit, die durch geeignete Ansteuerung der elektrischen Maschine gezielt beeinflusst werden können, um so eine jeder Fahrsituation angemessene Verteilung des Antriebsmomentes auf die Abtriebswellen zu erzeugen.The invention turns away from the known concept of two equal planetary gears and instead relies on the combination of a simple planetary gear, as used for uncontrolled applications, with an auxiliary gear unit responsible purely for torque control. This auxiliary gear unit does not show any internal rolling movements when driving straight ahead, but revolves as a block including the electrical machine. When driving straight ahead, the differential according to the invention therefore acts like a simple planetary gear with correspondingly low losses due to friction due to rolling processes within the differential. Only in the case of cornering or loss of traction of individual wheels, i.e. If there are speed differences between the output shafts, rolling movements occur within the auxiliary gear unit, which can be specifically influenced by suitable control of the electrical machine in order to generate a distribution of the drive torque on the output shafts that is appropriate for every driving situation.

Wie der Fachmann weiß, ist ein 4-welliges Planetengetriebe im Hinblick auf seine Übersetzung- und Verteilungswirkung technisch gleichwirkend mit zwei 3-welligen Planetengetrieben. Der Vorteil des 4-welligen Planetengetriebes ist die mögliche Verkürzung der axialen Baulänge. Allerdings können sich je nach Bauart des 4-welligen Getriebes Nachteile im Hinblick auf die Symmetrie der auftretenden Kräfte ergeben. Es kann daher im Einzelfall günstig sein, dass 4-wellige Hilfsplanetengetriebe durch sein Äquivalent, nämlich zwei 3-wellige Hilfsplanetengetriebe zu ersetzen.As a person skilled in the art knows, a 4-shaft planetary gear unit has the same effect technically as two 3-shaft planetary gear units with regard to its translation and distribution effect. The advantage of the 4-shaft planetary gear is the possible shortening of the axial length. However, depending on the design of the 4-shaft gearbox, there may be disadvantages with regard to the symmetry of the forces that occur. In individual cases, it can therefore be beneficial to replace the 4-shaft auxiliary planetary gear with its equivalent, namely two 3-shaft auxiliary planetary gear.

Mit anderen Worten wird die oben genannte Aufgabe in Verbindung mit dem Oberbegriff von Anspruch 10 auch dadurch gelöst, dass die erste und die zweite Abtriebswelle über eine elektrische Hilfsgetriebeeinheit miteinander verbunden sind, welche umfasst:

  • - ein erstes, 3-welliges Hilfsplanetengetriebe, dessen Hohlrad mit der einen der Abtriebswellen und dessen Steg mit der anderen der Abtriebswellen verbunden ist,
  • - ein zweites und ein drittes, je 3-welliges Hilfsplanetengetriebe, deren Hohlräder mit dem Hohlrad des ersten Hilfsplanetengetriebes und dessen Stege mit dem Sonnenrad des ersten Hilfsplanetengetriebes verbunden sind,
wobei das Sonnenrad des zweiten Hilfsplanetengetriebes mit einem Stator und das Sonnenrad des dritten Hilfsplanetengetriebes mit einem Rotor einer mit der Hilfsgetriebeeinheit umlaufenden elektrischen Maschine verbunden sind.In other words, the above-mentioned object in connection with the preamble of claim 10 is also achieved in that the first and the second output shaft are connected to one another via an electrical auxiliary gear unit, which comprises:
  • - A first, 3-shaft auxiliary planetary gear whose ring gear is connected to one of the output shafts and whose web is connected to the other of the output shafts,
  • - A second and a third, each 3-shaft auxiliary planetary gear, whose ring gears are connected to the ring gear of the first auxiliary planetary gear and whose webs are connected to the sun gear of the first auxiliary planetary gear,
wherein the sun gear of the second auxiliary planetary gear is connected to a stator and the sun gear of the third auxiliary planetary gear is connected to a rotor of an electrical machine rotating with the auxiliary gear unit.

Die oben beschriebenen Wirkungen und Vorteile der Erfindung gelten ohne Einschränkung auch für die zuletzt genannte Variante.The above-described effects and advantages of the invention also apply without restriction to the last-mentioned variant.

Zur Vermeidung von Verwirrungen soll die Variante gemäß Anspruch 1 nachfolgend als 1x4-Wellenvariante und die Variante gemäß Anspruch 10 als 2x3-Wellenvariante bezeichnet werden.To avoid confusion, the variant according to claim 1 will hereinafter be referred to as a 1x4 wave variant and the variant according to claim 10 as a 2x3 wave variant.

Bei beiden Varianten kann das Hauptplanetengetriebe als Stirnrad-Planetengetriebe oder als Kegelrad-Planetengetriebe ausgebildet sein. Im erstgenannten Fall, d.h. im Fall eines Stirnraddifferentials, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Hohlrad mit der Antriebswelle verbunden ist, der Steg mit der ersten Abtriebswelle verbunden ist und das Sonnenrad mit der zweiten Abtriebswelle verbunden ist. Die Anbindung eines Kegelraddifferentials ist typischerweise etwas anders aufgebaut und kann vom Fachmann an die Erfordernisse des Einzelfalls angepasst werden.In both variants, the main planetary gear can be designed as a spur planetary gear or as a bevel planetary gear. In the former case, i.e. in the case of a spur gear differential, it is preferably provided that the ring gear is connected to the drive shaft, the web is connected to the first output shaft and the sun gear is connected to the second output shaft. The connection of a bevel gear differential is typically constructed somewhat differently and can be adapted to the requirements of the individual case by a person skilled in the art.

Bei der 1x4-Wellenvariante ist es technisch günstig, wenn das 4-wellige Hilfsplanetengetriebe als Doppelplanetengetriebe mit drei Paaren miteinander kämmender Planetenräder ausgebildet ist, die jeweils mit dem ihnen zugeordneten Sonnenrad kämmen. Durch das Doppelplanetengetriebe kann die Verwendung von Stufenplaneten vermieden werden, die aufgrund ihrer aufwendigen Herstellung mit Nachteilen im Hinblick auf die Fertigungskosten verbunden sind. Die Verwendung von drei Planetenpaaren ist im Hinblick auf die Kraftverteilung innerhalb des Getriebes günstig. Unter Kostenaspekten bevorzugt wird jedoch eine Variante mit nur zwei statt drei Paaren von miteinander kämmenden Planetenrädern, die jeweils mit dem ihnen zugeordneten Sonnenrad kämmen.In the 1x4-shaft variant, it is technically advantageous if the 4-shaft auxiliary planetary gear is designed as a double planetary gear with three pairs of intermeshing planetary gears, which mesh with the sun gear assigned to them. The double planetary gear can avoid the use of stepped planets, which are associated with disadvantages in terms of manufacturing costs due to their complex production. The use of three pairs of planets is beneficial in terms of power distribution within the transmission. From a cost perspective, however, a variant with only two instead of three pairs of intermeshing planet gears, each of which meshes with the sun gear assigned to them.

Bei der 1 x 4-Wellenvariante ist das 4-wellige Hilfsplanetengetriebe günstigerweise als kinematisches Äquivalent zu einem ersten 3-welligen Teilgetriebe mit negativer Standübersetzung und einem zweiten 3-welligen Teilgetriebe mit positiver Standübersetzung ausgebildet. Entsprechend sind bei der 2x3-Wellenvariante die einzelnen Planetengetriebe günstigerweise mit einer negativen Standübersetzung, (insbesondere das zweite 3-wellige Planetengetriebe) bzw. einer positiven Standübersetzung (insbesondere das dritte 3-wellige Planetengetriebe) ausgebildet. In allen Fällen ergibt sich insgesamt eine Standübersetzung nahe +1, obgleich keines der Einzelgetriebe eine entsprechende Standübersetzung aufweist, was nachteilig wäre, da Getriebe mit Standübersetzung nahe +1 zur Selbsthemmung neigen.In the 1 x 4-shaft variant, the 4-shaft auxiliary planetary gear is advantageously designed as a kinematic equivalent to a first 3-shaft sub-transmission with a negative stationary transmission and a second 3-shaft sub-transmission with a positive stationary transmission. Correspondingly, in the 2x3 shaft variant, the individual planetary gears are advantageously designed with a negative stationary transmission (especially the second 3-shaft planetary transmission) or a positive stationary transmission (particularly the third 3-shaft planetary transmission). In all cases, the overall ratio is close to +1, although none of the individual gears has a corresponding fixed ratio, which would be disadvantageous because gears with a fixed ratio close to +1 tend to be self-locking.

Bei beiden Varianten ist das Hauptplanetengetriebe günstigerweise als Doppelplanetengetriebe mit zwei Sätzen miteinander kämmender Planetenräder ausgebildet.In both variants, the main planetary gear is advantageously designed as a double planetary gear with two sets of intermeshing planetary gears.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und der Zeichnung.Further features and advantages of the invention emerge from the following specific description and the drawing.

FigurenlisteFigure list

Es zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Differentials in der 1 x4- Wellenvariante
It shows:
  • 1 a schematic representation of a differential according to the invention in the 1 x4 wave variant

Ausführliche Beschreibung eines bevorzugten AusführungsbeispielsDetailed description of a preferred embodiment

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Differentials in der 1x4-Wellenvariante. Die Übertragung auf die 2x3-Wellenvariante ist für den Fachmann ohne großen Aufwand möglich. 1 shows a schematic representation of a differential according to the invention in the 1x4 shaft variant. The transfer to the 2x3 shaft variant is possible for the specialist without great effort.

1 zeigt in schematisierter Darstellung die Struktur einer besonders vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Differentials 1. Das Differential 1 umfasst zwei wesentliche Funktionseinheiten, nämlich das Hauptplanetengetriebe 10 und die Hilfsgetriebeeinheit 20. Das Hauptplanetengetriebe 10 stellt ein offenes Differential mit einer gleichmäßigen (50:50) Verteilung eines über eine Antriebswelle 101 eingebrachten Antriebsmomentes auf eine erste Abtriebswelle 102 und eine zweite Abtriebswelle 103 dar. Die Antriebswelle 101 ist mit dem Hohlrad 104 des Hauptplanetengetriebes 10 verbunden. Die erste Abtriebswelle 102 ist mit dessen Steg 105 und die zweite Abtriebswelle 103 ist mit dessen Sonnenrad 106 verbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Hauptplanetengetriebe 10 als ein Doppelplanetengetriebe mit zwei Sätzen miteinander kämmender Planetenräder 107 ausgebildet. Andere Ausführungsformen, wie z.B. Einfach- oder Stufenplanetengetriebe sind grundsätzlich denkbar. 1 shows in a schematic representation the structure of a particularly advantageous embodiment of a differential according to the invention 1 . The differential 1 comprises two essential functional units, namely the main planetary gear 10 and the auxiliary gear unit 20th . The main planetary gear 10 represents an open differential with an even (50:50) distribution of one over a drive shaft 101 applied drive torque to a first output shaft 102 and a second output shaft 103 represents. The drive shaft 101 is with the ring gear 104 of the main planetary gear 10 connected. The first output shaft 102 is with its bridge 105 and the second output shaft 103 is with its sun gear 106 connected. In the illustrated embodiment, the main planetary gear is 10 as a double planetary gear with two sets of intermeshing planet gears 107 educated. Other embodiments, such as single or stepped planetary gears, are basically conceivable.

Das Hilfsgetriebe umfasst vier Funktionseinheiten, nämlich ein erstes 3-welliges Hilfsplanetengetriebe 210, ein 4-welliges Hilfsplanetengetriebe, das nachfolgend entsprechend seinem mechanischen Äquivalent eines zweiten 3-welligen Hilfsgetriebes 220 und eines dritten 3-welligen Hilfsgetriebes 230 erläutert werden soll, sowie eine elektrische Maschine 240. Das erste Hilfsplanetengetriebe 210 bewirkt eine erste Kopplung der ersten und zweiten Abtriebswellen 102 und 103. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Steg 105 des Hauptplanetengetriebes, d.h. die erste Abtriebswelle 102, mit dem Hohlrad 211 des ersten Hilfsplanetengetriebes 210 verbunden. Das Sonnenrad 106 des Hauptplanetengetriebes 10, d.h. die zweite Abtriebswelle 103, ist mit dem Steg 212 des ersten Hilfsplanetengetriebes 210 verbunden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das erste Hilfsplanetengetriebe 210 als Einfachplanetengetriebe mit einem einfachen Satz Planetenräder 213 ausgebildet. Die Planetenräder 213 kämen mit dem Hohlrad 211 sowie mit dem Sonnenrad 214. Im Fall gleicher Rotationsgeschwindigkeiten der beiden Abtriebswellen 102, 103 ergibt sich keine Relativbewegung zwischen dem Hohlrad 211 und dem Steg 212, d.h. es kommt zu keiner Abwälzbewegung der Planetenräder 213 am Hohlrad 211.The auxiliary gear comprises four functional units, namely a first 3-shaft auxiliary planetary gear 210 , a 4-shaft auxiliary planetary gear, the following according to its mechanical equivalent of a second 3-shaft auxiliary gear 220 and a third 3-shaft auxiliary gear 230 to be explained, as well as an electrical machine 240 . The first auxiliary planetary gear 210 causes a first coupling of the first and second output shafts 102 and 103 . In the embodiment shown, the web is 105 of the main planetary gear, ie the first output shaft 102 , with the ring gear 211 of the first auxiliary planetary gear 210 connected. The sun gear 106 of the main planetary gear 10 , ie the second output shaft 103 , is with the jetty 212 of the first auxiliary planetary gear 210 connected. In the embodiment shown, the first auxiliary planetary gear is 210 as a simple planetary gear with a simple set of planetary gears 213 educated. The planet gears 213 would come with the ring gear 211 as well as with the sun gear 214 . In the case of the same rotational speeds of the two output shafts 102 , 103 there is no relative movement between the ring gear 211 and the jetty 212 , ie there is no rolling motion of the planet gears 213 on the ring gear 211 .

Das Hohlrad 211 des ersten Hilfsplanetengetriebes ist mit dem Hohlrad des 4-welligen Hilfsplanetengetriebes verbunden. Entsprechend seiner Funktion als gemeinsames Hohlrad jedes der gedachten zweiten und dritten Hilfsplanetengetriebe 220, 230 trägt dieses Hohlrad in 1 das zweifache Bezugszeichen 221, 231. Ebenso trägt der Steg des 4-welligen Planetengetriebes das doppelte Bezugszeichen 222, 232, um seine Zugehörigkeit zu dem gedachten zweiten Hilfsplanetengetriebes 220 und dem gedachten dritten Hilfsplanetengetriebe 230 anzudeuten. Der gemeinsame Steg 222, 232 ist mit dem Sonnenrad 214 des ersten Hilfsplanetengetriebes 210 verbunden. Er trägt zwei Sätze miteinander kämmender Planetenräder 223, 233, die je einem der gedachten zweiten und dritten Hilfsplanetengetriebe 220, 230 zuordenbar sind. Die Planetenräder 223, 233 kämmen mit jeweils einem Sonnenrad 224 bzw. 234. Diese sind mit dem Stator bzw. dem Rotor der elektrischen Maschine 240 verbunden.The ring gear 211 of the first auxiliary planetary gear is connected to the ring gear of the 4-shaft auxiliary planetary gear. According to its function as a common ring gear of each of the imaginary second and third auxiliary planetary gears 220 , 230 carries this ring gear in 1 the double reference number 221 , 231 . The web of the 4-shaft planetary gear also bears the double reference number 222 , 232 , to its affiliation to the imaginary second auxiliary planetary gear 220 and the imaginary third auxiliary planetary gear 230 to suggest. The common bridge 222 , 232 is with the sun gear 214 of the first auxiliary planetary gear 210 connected. It carries two sets of meshing planet gears 223 , 233 who ever one of the imaginary second and third auxiliary planetary gears 220 , 230 are assignable. The planet gears 223 , 233 mesh with one sun gear each 224 or. 234 . These are with the stator or the rotor of the electrical machine 240 connected.

Im Fall gleicher Rotationsgeschwindigkeiten der ersten und zweiten Abtriebswelle 102, 103 und bei unbestromter elektrischer Maschine 240 ruhen sämtliche Elemente der Hilfsgetriebeeinheit 20 relativ zueinander. Das bedeutet, dass die gesamte Hilfsgetriebeeinheit 20 einschließlich der elektrischen Maschine 240 als Block umläuft. Es treten keinerlei interne Abwälzbewegungen auf. Erst im Fall unterschiedlicher Rotationsgeschwindigkeiten der Abtriebswellen 102, 103 und/oder einer Bestromung der elektrischen Maschine 240 kommt es zu Abwälzvorgängen in der Hilfsgetriebeeinheit 20 entsprechend den Drehzahldifferenzen der Abtriebswellen 102, 103, wobei die Kopplung beider Abtriebswellen 102, 103 durch geeignete Ansteuerung der elektrischen Maschine 240 mit einem zusätzlichen Moment beaufschlagt werden kann. Durch diese Momentenbeaufschlagung kann die Momentenverteilung des Antriebsmomentes auf die Abtriebswellen 102, 103 gezielt beeinflusst werden. Die dabei in der Hilfsgetriebeeinheit 20 auftretenden Drehzahlen sind recht gering, sodass einfache, kostengünstige Lager verwendet werden können und Schleppmomente und Reibungsverluste durch Abwälzvorgänge minimiert werden.In the case of the same rotational speeds of the first and second output shaft 102 , 103 and when the electrical machine is de-energized 240 all elements of the auxiliary gear unit rest 20th relative to each other. That means the entire auxiliary gear unit 20th including the electric machine 240 circulates as a block. There are no internal rolling movements. Only in the case of different rotational speeds of the output shafts 102 , 103 and / or energization of the electrical machine 240 it comes to rolling processes in the auxiliary gear unit 20th according to the speed differences of the output shafts 102 , 103 , the coupling of both output shafts 102 , 103 through suitable control of the electrical machine 240 can be applied with an additional torque. The torque distribution of the drive torque on the output shafts can be achieved by this application of torque 102 , 103 can be specifically influenced. The one in the auxiliary gear unit 20th The speeds that occur are quite low, so that simple, inexpensive bearings can be used and drag torques and friction losses due to rolling processes are minimized.

Die nachfolgende Tabelle gibt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Auslegung der einzelnen Getriebeeinheiten. Die Auslegung ist so gewählt, dass sich eine Verstärkung des Differenzmomentes der elektrischen Maschine von 38,6 ergibt. So kann mit ca. 27 Nm Moment an der elektrischen Maschine ein Differenzmoment von 1.000 Nm an den Abtriebswellen 102, 103 erzeugt werden. Hauptplanetengetriebe 10 erstes Hilfsplaneten -getriebe 210 zweites (gedachtes) Hilfsplanetengetriebe 220 drittes (gedachtes) Hilfsplanetengetriebe 230 Standübersetzung +2.00 -3.00 -2,25 +2,57 Zähnezahlen 32/64 18/54 24/54 21/54 Sonnenradmoment≈ 2000 Nm 125 Nm 27 Nm 27 Nm Planetenpaaranzahl 4 3(4) 3(2) 3(2) Modul 3 2,5 2,5 2,5 Mindestbreite 20 mm 5 (4,6) mm (1) mm (1) mm The following table gives a preferred embodiment for the design of the individual gear units. The design is chosen so that the difference in torque of the electrical machine is increased by 38.6. With a torque of approx. 27 Nm on the electrical machine, a differential torque of 1,000 Nm can be achieved on the output shafts 102 , 103 be generated. Main planetary gear 10 first auxiliary planetary gear 210 second (imaginary) auxiliary planetary gear 220 third (imaginary) auxiliary planetary gear 230 Stand translation +2.00 -3.00 -2.25 +2.57 Number of teeth 32/64 18/54 24/54 21/54 Sun gear torque≈ 2000 Nm 125 Nm 27 Nm 27 Nm Number of planet pairs 4th 3 (4) 3 (2) 3 (2) module 3 2.5 2.5 2.5 Minimum width 20 mm 5 (4.6) mm (1 mm (1 mm

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in der Figur gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten anhand gegeben. Insbesondere kann der Fachmann zwischen der Ausgestaltung der zweiten und dritten Hilfsgetriebe 220, 230 als zwei 3-wellige Getriebe oder ein 4-welliges Getriebe nach Erfordernissen des Einzelfalls entscheiden. Auch die in der Tabelle vorgeschlagenen Auslegungs-Kennwerte für die Getriebe sind für die Erfindung nicht zwingend erforderlich, sondern können vom Fachmann jeweils an die Erfordernisse des Einzelfalls angepasst werden. Weiter ist die Erfindung auch nicht auf Querdifferentiale, wie in der speziellen Beschreibung beschrieben, beschränkt. Vielmehr ist die Erfindung auch bei Längsdifferentialen einsetzbar, bei denen das Hauptplanetengetriebe 10 eine andere als die gleichmäßige 50:50-Momentenverteilung bewirkt.Of course, the embodiments discussed in the specific description and shown in the figure represent only illustrative embodiments of the present invention. In the light of the disclosure here, a person skilled in the art is given a broad spectrum of possible variations. In particular, those skilled in the art can choose between the design of the second and third auxiliary gear 220 , 230 as two 3-shaft gear units or one 4-shaft gear unit depending on the requirements of the individual case. The design parameters suggested in the table for the gears are also not absolutely necessary for the invention, but can be adapted to the requirements of the individual case by the person skilled in the art. Furthermore, the invention is also not restricted to transverse differentials, as described in the specific description. Rather, the invention can also be used in longitudinal differentials in which the main planetary gear 10 causes a different than the uniform 50:50 torque distribution.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Differentialdifferential
1010
HauptplanetengetriebeMain planetary gear
101101
Antriebswelledrive shaft
102102
erste Abtriebswellefirst output shaft
103103
zweite Abtriebswellesecond output shaft
104104
Hohlrad von 10 Ring gear from 10
105105
Steg von 10 Bridge from 10
106106
Sonnenrad von 10 Sun gear from 10
107107
Planeten von 10 Planets of 10
2020th
HilfsgetriebeeinheitAuxiliary gear unit
210210
erstes Hilfsplanetengetriebefirst auxiliary planetary gear
211211
Hohlrad von 210 Ring gear from 210
212212
Steg von 210 Bridge from 210
213213
Planetenrad von 210 Planet gear from 210
214214
Sonnenrad von 210 Sun gear from 210
220220
zweites (gedachtes) Hilfsplanetengetriebesecond (imaginary) auxiliary planetary gear
230230
drittes (gedachtes) Hilfsplanetengetriebethird (imaginary) auxiliary planetary gear
221, 231221, 231
gemeinsames Hohlrad von 220 und 230 common ring gear of 220 and 230
222, 232222, 232
gemeinsamer Steg von 220, 230 common bridge of 220 , 230
223223
Planetenrad von 220 Planet gear from 220
233233
Planetenrad von 230 Planet gear from 230
224224
Sonnenrad von 220 Sun gear from 220
234234
Sonnenrad von 230 Sun gear from 230
240240
elektrische Maschineelectric machine

Claims (15)

Differentialgetriebe zur gesteuerten Verteilung eines über eine Antriebswelle (101) eingeleiteten Antriebsmomentes auf eine erste (102) und eine zweite Abtriebswelle (103), mit einem Hauptplanetengetriebe (10), umfassend ein Hohlrad (104), einen Steg (105) und ein Sonnenrad (106) als drei Getriebeelemente, von denen ein erstes Getriebeelement mit der Antriebswelle (101) verbunden ist, ein zweites Getriebeelement mit der ersten Abtriebswelle (102) verbunden ist und ein drittes Getriebeelement mit der zweiten Abtriebswelle (103) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abtriebswelle (102) und die zweite Abtriebswelle (103) über eine elektrische Hilfsgetriebeeinheit (20) miteinander verbunden sind, welche umfasst: - ein erstes, 3-welliges Hilfsplanetengetriebe (210), dessen Hohlrad (211) mit der einen der Abtriebswellen (102) und dessen Steg (212) mit der anderen der Abtriebswellen (103) verbunden ist, - ein zweites, 4-welliges Hilfsplanetengetriebe (220, 230) mit zwei Sonnenrädern (224, 234), dessen Hohlrad (221, 231) mit dem Hohlrad (211) des ersten Hilfsplanetengetriebes (210) und dessen Steg (222, 232) mit dem Sonnenrad (214) des ersten Hilfsplanetengetriebes (210) verbunden ist, wobei ein erstes der beiden Sonnenräder (224, 234) des zweiten Hilfsplanetengetriebes (220, 230) mit einem Stator und ein zweites der beiden Sonnenräder (224, 234) mit einem Rotor einer mit der Hilfsgetriebeeinheit umlaufenden elektrischen Maschine (240) verbunden ist.Differential gear for the controlled distribution of a drive torque introduced via a drive shaft (101) to a first (102) and a second output shaft (103), with a main planetary gear (10) comprising a ring gear (104), a web (105) and a sun gear ( 106) as three gear elements, of which a first gear element is connected to the drive shaft (101), a second gear element is connected to the first output shaft (102) and a third gear element is connected to the second output shaft (103), characterized in that the first output shaft (102) and the second output shaft (103) are connected to one another via an electrical auxiliary gear unit (20), which comprises: - a first, 3-shaft auxiliary planetary gear (210), the ring gear (211) of which with one of the output shafts ( 102) and whose web (212) is connected to the other of the output shafts (103), - a second, 4-shaft auxiliary planetary gear (220, 230) with two suns nwheels (224, 234) whose ring gear (221, 231) is connected to the ring gear (211) of the first auxiliary planetary gear (210) and whose web (222, 232) is connected to the sun gear (214) of the first auxiliary planetary gear (210), wherein a first of the two sun gears (224, 234) of the second auxiliary planetary gear (220, 230) is connected to a stator and a second of the two sun gears (224, 234) is connected to a rotor of an electrical machine (240) rotating with the auxiliary gear unit. Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptplanetengetriebe (10) als Stirnrad-Planetengetriebe ausgebildet ist.Differential gear according to Claim 1 , characterized in that the main planetary gear (10) is designed as a spur planetary gear. Differentialgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (104) mit der Antriebswelle (101) verbunden ist, der Steg (105) mit der ersten Abtriebswelle (102) verbunden ist und das Sonnenrad (106) mit der zweiten Abtriebswelle (103) verbunden ist.Differential gear according to Claim 2 , characterized in that the ring gear (104) is connected to the drive shaft (101), the web (105) is connected to the first output shaft (102) and the sun gear (106) is connected to the second output shaft (103). Differentialgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptplanetengetriebe (10) als Kegelrad-Planetengetriebe ausgebildet ist.Differential gear according to Claim 1 , characterized in that the main planetary gear (10) is designed as a bevel planetary gear. Differentialgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptplanetengetriebe (10) als Doppelplanetengetriebe mit drei Paaren miteinander kämmender Planetenräder (107) ausgebildet ist.Differential gear according to one of the preceding claims, characterized in that the main planetary gear (10) is designed as a double planetary gear with three pairs of intermeshing planet gears (107). Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptplanetengetriebe (10) als Doppelplanetengetriebe mit zwei Paaren miteinander kämmender Planetenräder (107) ausgebildet ist.Differential gear according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the main planetary gear (10) is designed as a double planetary gear with two pairs of intermeshing planet gears (107). Differentialgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hilfsplanetengetriebe (220, 230) als Doppelplanetengetriebe mit drei Paaren miteinander kämmender Planetenräder (223, 233), die jeweils mit dem ihnen zugeordneten Sonnenrad (224; 234) kämmen, ausgebildet ist.Differential gear according to one of the preceding claims, characterized in that the second auxiliary planetary gear (220, 230) is designed as a double planetary gear with three pairs of intermeshing planet gears (223, 233) which each mesh with the sun gear (224; 234) assigned to them. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hilfsplanetengetriebe (220, 230) als Doppelplanetengetriebe mit zwei Paaren miteinander kämmender Planetenräder (223, 233), die jeweils mit dem ihnen zugeordneten Sonnenrad (224; 234) kämmen, ausgebildet ist.Differential gear according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the second auxiliary planetary gear (220, 230) is designed as a double planetary gear with two pairs of intermeshing planetary gears (223, 233) which each mesh with the sun gear (224; 234) assigned to them. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hilfsplanetengetriebe (220, 230) als kinematisches Äquivalent zu einem ersten 3-welligen Teilgetriebe mit negativer Standübersetzung und einem zweiten 3-welligen Teilgetriebe mit positiver Standübersetzung ausgebildet ist.Differential gear according to one of the Claims 7 or 8th , characterized in that the second auxiliary planetary gear (220, 230) is designed as a kinematic equivalent to a first 3-shaft sub-transmission with a negative stationary transmission and a second 3-shaft sub-transmission with a positive stationary transmission. Differentialgetriebe zur gesteuerten Verteilung eines über eine Antriebswelle eingeleiteten Antriebsmomentes auf eine erste und eine zweite Abtriebswelle, mit einem Hauptplanetengetriebe, umfassend ein Hohlrad, einen Steg und ein Sonnenrad als drei Getriebeelemente, von denen ein erstes Getriebeelement mit der Antriebswelle verbunden ist, ein zweites Getriebeelement mit der ersten Abtriebswelle verbunden ist und ein drittes Getriebeelement mit der zweiten Abtriebswelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Abtriebswelle über eine elektrische Hilfsgetriebeeinheit miteinander verbunden sind, welche umfasst: - ein erstes, 3-welliges Hilfsplanetengetriebe, dessen Hohlrad mit der einen der Abtriebswellen und dessen Steg mit der anderen der Abtriebswellen verbunden ist, - ein zweites und ein drittes, je 3-welliges Hilfsplanetengetriebe, deren Hohlräder mit dem Hohlrad des ersten Hilfsplanetengetriebes und dessen Stege mit dem Sonnenrad des ersten Hilfsplanetengetriebes verbunden sind, wobei das Sonnenrad des zweiten Hilfsplanetengetriebes mit einem Stator und das Sonnenrad des dritten Hilfsplanetengetriebes mit einem Rotor einer mit der Hilfsgetriebeeinheit umlaufenden elektrischen Maschine verbunden sind.Differential gear for the controlled distribution of a drive torque introduced via a drive shaft to a first and a second output shaft, with a main planetary gear comprising a ring gear, a web and a sun gear as three gear elements, of which a first gear element is connected to the drive shaft, a second gear element with the first output shaft is connected and a third gear element is connected to the second output shaft, characterized in that the first and the second output shaft are connected to one another via an electrical auxiliary gear unit, which comprises: - a first, 3-shaft auxiliary planetary gear whose ring gear with the one of the output shafts and its web is connected to the other of the output shafts, - a second and a third, each 3-shaft auxiliary planetary gear, their ring gears with the ring gear of the first auxiliary planetary gear and its webs with the sun gear of the first auxiliary planet Transmission are connected, the sun gear of the second auxiliary planetary gear being connected to a stator and the sun gear of the third auxiliary planetary gear being connected to a rotor of a rotating electrical machine with the auxiliary gear unit. Differentialgetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite 3-wellige Planetengetriebe eine negative Standübersetzung hat.Differential gear according to Claim 10 , characterized in that the second 3-shaft planetary gear has a negative stationary translation. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte 3-wellige Planetengetriebe eine positive Standübersetzung hat.Differential gear according to one of the Claims 10 to 11 , characterized in that the third 3-shaft planetary gear has a positive stationary translation. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptplanetengetriebe als Stirnrad-Planetengetriebe ausgebildet ist.Differential gear according to one of the Claims 10 to 12 , characterized in that the main planetary gear is designed as a spur planetary gear. Differentialgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad mit der Antriebswelle verbunden ist, der Steg mit der ersten Abtriebswelle verbunden ist und das Sonnenrad mit der zweiten Abtriebswelle verbunden ist.Differential gear according to Claim 13 , characterized in that the ring gear is connected to the drive shaft, the web is connected to the first output shaft and the sun gear is connected to the second output shaft. Differentialgetriebe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptplanetengetriebe als Kegelrad-Planetengetriebe ausgebildet ist.Differential gear according to one of the Claims 10 to 12 , characterized in that the main planetary gear is designed as a bevel planetary gear.
DE102009014476.5A 2009-03-23 2009-03-23 Differential gear for the controlled distribution of a drive torque Active DE102009014476B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009014476.5A DE102009014476B4 (en) 2009-03-23 2009-03-23 Differential gear for the controlled distribution of a drive torque

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009014476.5A DE102009014476B4 (en) 2009-03-23 2009-03-23 Differential gear for the controlled distribution of a drive torque

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009014476A1 DE102009014476A1 (en) 2010-09-30
DE102009014476B4 true DE102009014476B4 (en) 2020-10-15

Family

ID=42663976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009014476.5A Active DE102009014476B4 (en) 2009-03-23 2009-03-23 Differential gear for the controlled distribution of a drive torque

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009014476B4 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010054533A1 (en) * 2010-12-15 2012-06-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Transmission and differential gear and engine and gear unit
EP2861445B1 (en) 2012-06-14 2016-08-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Translational and differential transmission and motor and transmission unit
DE102012011688A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Translation- and differential gear for use as engine- and gear unit, has translation section with input stage and load stage, where sun gear of load stage is operatively coupled or uncoupled to bar of input stage by coupling device
DE102012011686A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Transmission and differential gear for engine and gear unit in motor car, has input stage whose ring gear is operatively connected to web of load stage that is coupled or uncoupled in coupling device
DE102014209940A1 (en) * 2014-05-26 2015-11-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drive device comprising a gear assembly with two reduced coupling sets
DE102017104467A1 (en) * 2017-03-03 2018-09-06 Voith Patent Gmbh Superposition gear for a drive
DE102018213256A1 (en) * 2018-08-08 2020-02-27 Zf Friedrichshafen Ag Arrangement and method for driving a vehicle
DE102020200123A1 (en) * 2020-01-08 2021-07-08 Zf Friedrichshafen Ag Spur gear differential and drive system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10319684A1 (en) * 2003-05-02 2004-12-23 Zf Friedrichshafen Ag Distributor differential for motor vehicles
DE10348960A1 (en) * 2003-10-22 2005-05-25 Zf Friedrichshafen Ag Transmission device and drive train of a vehicle
DE102005049709A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-26 Zf Friedrichshafen Ag four wheel drive
DE102005049707A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-26 Zf Friedrichshafen Ag Vehicle with a drive machine arranged in the vehicle transverse direction
DE102005049706A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-26 Zf Friedrichshafen Ag transmission device
DE102006022175A1 (en) * 2006-05-12 2007-11-15 Zf Friedrichshafen Ag Gear DEvice for distributing drive moments of two drive shafts, has two planetary sets arranged coaxially, where electric motor is arranged axially at siDE of gear DEvice adjacent to latter planetary set
DE102006040144A1 (en) * 2006-08-26 2008-02-28 Volkswagen Ag Active differential comprises transmission part and control part between input shaft and two output shafts, where transmission part has four-shaft superposition transmission with two output shafts and two reaction shafts
US20080064552A1 (en) * 2004-09-15 2008-03-13 Ferdinand Tangl Differnttal gearing unit with controllable torque and rotational speed distribution
DE102007017185B4 (en) * 2007-04-12 2008-12-18 Fzgmbh Transfer case for motor vehicles

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10319684A1 (en) * 2003-05-02 2004-12-23 Zf Friedrichshafen Ag Distributor differential for motor vehicles
DE10348960A1 (en) * 2003-10-22 2005-05-25 Zf Friedrichshafen Ag Transmission device and drive train of a vehicle
US20080064552A1 (en) * 2004-09-15 2008-03-13 Ferdinand Tangl Differnttal gearing unit with controllable torque and rotational speed distribution
DE102005049709A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-26 Zf Friedrichshafen Ag four wheel drive
DE102005049707A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-26 Zf Friedrichshafen Ag Vehicle with a drive machine arranged in the vehicle transverse direction
DE102005049706A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-26 Zf Friedrichshafen Ag transmission device
DE102006022175A1 (en) * 2006-05-12 2007-11-15 Zf Friedrichshafen Ag Gear DEvice for distributing drive moments of two drive shafts, has two planetary sets arranged coaxially, where electric motor is arranged axially at siDE of gear DEvice adjacent to latter planetary set
DE102006040144A1 (en) * 2006-08-26 2008-02-28 Volkswagen Ag Active differential comprises transmission part and control part between input shaft and two output shafts, where transmission part has four-shaft superposition transmission with two output shafts and two reaction shafts
DE102007017185B4 (en) * 2007-04-12 2008-12-18 Fzgmbh Transfer case for motor vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009014476A1 (en) 2010-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009014476B4 (en) Differential gear for the controlled distribution of a drive torque
DE60216373T2 (en) Hybrid powertrain of a motor vehicle
EP3612403B1 (en) Transmission structure for a serial/parallel hybrid vehicle
DE102014117227A1 (en) Electric final drive for a motor vehicle
DE102019205750A1 (en) Gearbox and vehicle with gearbox
EP2064081A1 (en) Electric drive axle assembly
DE102015104203A1 (en) Electric final drive for a motor vehicle
DE102005007650A1 (en) Differential gear for vehicle, has output shafts connected by gear unit which is connected with drive source such that predefined distribution degree of torque between output shafts is changed based on torque generated by drive source
EP3025073B1 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102006040144A1 (en) Active differential comprises transmission part and control part between input shaft and two output shafts, where transmission part has four-shaft superposition transmission with two output shafts and two reaction shafts
DE102019107538A1 (en) Torque vectoring transmission for a motor vehicle
DE102015226008A1 (en) Transmission arrangement for a vehicle with a coaxial planetary gear section
WO2021078892A1 (en) Transmission, drive train and vehicle comprising transmission
DE102015203197B3 (en) Hybrid transmission for a vehicle and vehicle with the hybrid transmission
DE102008061945A1 (en) Electrical axle drive unit for e.g. passenger car, has planetary gear with shaft fixedly connected to wheel of axle, where shaft is connected to and rotates with other shaft of planetary gear
DE102018000187B4 (en) Transmission device, in particular for a motor vehicle
EP3492295A1 (en) Axle transmission system
DE102015218820A1 (en) Powertrain for a motor vehicle
DE102015215070B4 (en) Transmission system for a hybrid drive of a motor vehicle
WO2020244703A1 (en) Electric axle drive unit having a two-gear transmission device; and motor vehicle
DE102020200123A1 (en) Spur gear differential and drive system
DE102011114322A1 (en) Axis direct drive device for motor vehicle, has crown wheel differential having input wheels such as spur gears which are arranged between and meshed with coaxial axle flange wheels coaxial to internal rotor
DE102018207749A1 (en) Switchable wheel hub transmission
DE102021210740B3 (en) Transmission for a vehicle and drive train with such a transmission
DE102022201144B4 (en) Differential gear with self-locking function in pulling and pushing mode for a vehicle and drive train with such a gear

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final