DE102012004904A1

DE102012004904A1 - differential

Info

Publication number: DE102012004904A1
Application number: DE102012004904A
Authority: DE
Inventors: Carlos Coelho; Marcelo Adriano do Carmo Silva; Mauro Moraes De Souza; Juliano SAVOY
Original assignee: Neumayer Tekfor Holding GmbH
Current assignee: Neumayer Tekfor Holding GmbH
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-09-12
Also published as: WO2013131503A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Differenzial mit einem Antriebsrad und mindestens einem Achsrad. Die Erfindung besteht darin, dass ein Verbindungselement vorgesehen ist, das das Antriebsrad und das Achsrad zumindest bei einer relativen Position zwischen Achsrad und Verbindungselement und zwischen Antriebsrad und Verbindungselement drehfest miteinander verbindet.The invention relates to a differential with a drive wheel and at least one axle. The invention consists in that a connecting element is provided which rotatably connects the drive wheel and the axle at least at a relative position between the axle and the connecting element and between the drive wheel and connecting element.

Description

Die Erfindung betrifft ein Differenzial mit einem Antriebsrad und mit mindestens einem Achsrad.The invention relates to a differential with a drive wheel and with at least one axle.

Ein Differentialgetriebe bzw. Differenzialgetriebe, auch Ausgleichsgetriebe oder kurz Differential bzw. Differenzial genannt, ist ein spezielles Planetengetriebe, das z. B. beim Fahren eines Fahrzeugs in einer Kurve einen Ausgleich für den von den beiden Rädern einer Achse zurückgelegten unterschiedlich langen Weg schafft, indem die Räder sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit drehen. Hierfür weist das Differenzial ein Antriebsrad auf, das zumeist mit einem Übersetzungsgetriebe und darüber mit dem eigentlichen Fahrzeugmotor verbunden ist und dadurch ein Antriebsmoment erfährt. Das Antriebsrad überträgt das Antriebsmoment auf üblicherweise zwei Achsräder (z. B. Achskegelräder), die selbst jeweils mit einem Abschnitt einer Achse des Fahrzeugs verbunden sind und dadurch die Fahrzeug-Räder antreiben. Tritt eine Drehzahldifferenz zwischen den Rädern, z. B. durch eine Kurvenfahrt auf, so drehen sich Ausgleichsräder, die mit den zwei Achsrädern in drehmoment-relevanter Verbindung stehen und bewirken, dass sich einer der beiden Abschnitte der Achse schneller dreht. Im Stand der Technik sind die Achsräder und die Ausgleichsräder im Allgemeinen in einem Differenzialkorb angeordnet, der am Umfang mit dem Antriebsrad verbunden ist. Eine Ausgestaltung eines Differenzials findet sich beispielweise in der Offenlegungsschrift WO 2008/122276 A2 . Nachteilig an den Differenzialen des Differenzialen des Standes der Technik ist insbesondere der Differenzialkorb, der aufwändig zu fertigen ist, einen hohen Platzbedarf und ein hohes Gewicht aufweist. Um diese Nachteile zu vermeiden, beschreibt die DE 10 2010 013 510 A1 ein Differenzial, das ohne Differenzialkorb ausgestaltet ist. Dafür ist im Antriebsrad ein Stern vorgesehen, auf dem die Achsräder und die Ausgleichsräder drehbar gelagert sind.A differential gear or differential gear, also called differential or short differential or differential, is a special planetary gear, the z. B. when driving a vehicle in a curve compensates for the distance traveled by the two wheels of an axis different length way by the wheels rotate at different speeds. For this purpose, the differential on a drive wheel, which is usually connected to a transmission gear and about with the actual vehicle engine and thereby experiences a drive torque. The drive wheel typically transmits the drive torque to two axle wheels (eg, bevel gears) that are themselves each connected to a portion of an axle of the vehicle and thereby drive the vehicle wheels. Occurs a speed difference between the wheels, z. For example, by turning, so turn the differential gears that are in torque-related connection with the two wheels and cause one of the two sections of the axle rotates faster. In the prior art, the axle wheels and the differential gears are generally arranged in a differential cage which is circumferentially connected to the drive wheel. An embodiment of a differential can be found for example in the published patent application WO 2008/122276 A2 , A disadvantage of the differentials of the differentials of the prior art, in particular the differential cage, which is complex to manufacture, has a high space requirement and a high weight. To avoid these disadvantages, describes the DE 10 2010 013 510 A1 a differential designed without a differential cage. For this purpose, a star is provided in the drive wheel, on which the axle wheels and the differential gears are rotatably mounted.

Ein Differenzial dient dazu, Drehzahlunterschiede zwischen den Rädern einer Achse auszugleichen. Dabei ist das Drehmoment gleich. Tritt der Fall auf, dass ein Rad die Haftreibung mit dem Boden verliert, z. B. in Folge von Eis auf der Straße, so kann dieses Rad durchdrehen, während das andere Rad und damit das Fahrzeug stehen bleibt. Dieser Nachteil lässt sich überwinden, indem ein Sperrdifferenzial verwendet wird, bei dem die ausgleichende Wirkweise des Differenzials teilweise oder komplett ausgeschaltet werden kann. Damit ist es insbesondere möglich, das Drehmoment der Fahrsituation entsprechend auf die Räder aufzuteilen.A differential is used to compensate for differences in speed between the wheels of an axle. The torque is the same. If the case occurs that a wheel loses the static friction with the ground, z. As a result of ice on the road, this wheel can spin, while the other wheel and thus the vehicle stops. This disadvantage can be overcome by using a limited slip differential, in which the compensatory mode of action of the differential can be partially or completely eliminated. This makes it possible in particular to divide the torque of the driving situation according to the wheels.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Differenzial vorzuschlagen, das die Vorteile eines Sperrdifferenzials mit sich bringt.The invention has for its object to propose a differential that brings the benefits of a locking differential with it.

Das erfindungsgemäße Differenzial, bei dem die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im Wesentlichen durch folgende Merkmale gekennzeichnet: es ist mindestens ein Verbindungselement vorgesehen, das das Antriebsrad und das Achsrad zumindest bei einer relativen Position zwischen Achsrad und Verbindungselement und zwischen Antriebsrad und Verbindungselement drehfest miteinander verbindet. Das Verbindungselement erlaubt es, dass das Achsrad und das Antriebsrad – zeitweise und dadurch auch situationsbedingt – drehfest miteinander verbunden werden. Damit folgt das Achsrad der Drehung des Antriebsrads, das im eingebauten Zustand vom Motor mit einem Drehmoment beaufschlagt wird, und es besteht kein Drehmomentunterschied zwischen Achsrad und Antriebsrad. Dies bedeutet, dass für das Achsrad die Funktion des Differenzials ausgeschaltet ist. In einer anderen relativen Position des Verbindungselements zum Achs- bzw. Antriebsrad ist umgekehrt die drehfeste Verbindung zwischen Achs- und Antriebsrad wieder aufgehoben, so dass das Differenzial wieder als Differenzial fungiert.The differential according to the invention, in which the previously derived and indicated object is achieved, is characterized first and foremost by the following features: at least one connecting element is provided which holds the drive wheel and the axle wheel at least at a relative position between the axle wheel and connecting element and between the drive wheel and connecting element rotatably connected to each other. The connecting element makes it possible for the axle wheel and the drive wheel to be connected to one another in a rotationally fixed manner at times and therefore also depending on the situation. Thus follows the axle of the rotation of the drive wheel, which is acted upon by the engine in the installed state with a torque, and there is no torque difference between the axle and the drive wheel. This means that the function of the differential is switched off for the wheel. In another relative position of the connecting element to the axle or drive wheel conversely, the rotationally fixed connection between the axle and drive wheel is canceled, so that the differential again acts as a differential.

In einer Ausgestaltung ist das Verbindungselement längs einer Längsachse des Achsrads axial verschiebbar. Durch die Verschiebbarkeit kann die drehfeste Verbindung zwischen Antriebsrad und Achsrad erzeugt bzw. wieder aufgehoben werden. Für die Verschiebung ist dabei eine lineare Bewegung ausreichend.In one embodiment, the connecting element is axially displaceable along a longitudinal axis of the axle. Due to the displaceability, the rotationally fixed connection between the drive wheel and the axle can be generated or canceled. For the displacement, a linear movement is sufficient.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Verbindungselement mindestens einen ersten Profilierungsabschnitt und einen zweiten Profilierungsabschnitt aufweist. Über den ersten Profilierungsabschnitt ist eine drehfeste Verbindung zwischen Verbindungselement und Achsrad und über den zweiten Profilierungsabschnitt eine drehfeste Verbindung zwischen Verbindungselement und Antriebsrad herstellbar. Das Verbindungselement erzeugt eine drehfeste Verbindung zwischen Achsrad und Antriebsrad. Dafür ist das Verbindungselement derartig ausgestaltet und mit dem Achsrad und dem Antriebsrad abgeglichen, dass sich auch drehfeste Verbindungen zwischen Verbindungselement und Achsrad bzw. zwischen Verbindungselement und Antriebsrad erzeugen lassen. Besteht jeweils eine drehfeste Verbindung zwischen dem Verbindungselement und den beiden Rädern (Antriebsrad und Achsrad), so führt dies auch zu einer drehfesten Verbindung zwischen den Rädern, die über das Verbindungselement vermittelt wird.An embodiment provides that the connecting element has at least a first profiling section and a second profiling section. About the first profiling section a rotationally fixed connection between the connecting element and the axle and the second profiling section a rotatable connection between the connecting element and the drive wheel can be produced. The connecting element generates a rotationally fixed connection between the axle wheel and the drive wheel. For this purpose, the connecting element is configured in such a way and aligned with the axle wheel and the drive wheel that it is also possible to generate non-rotatable connections between connecting element and axle wheel or between connecting element and drive wheel. There is in each case a rotationally fixed connection between the connecting element and the two wheels (drive wheel and axle), this also leads to a rotationally fixed connection between the wheels, which is mediated via the connecting element.

In einer von der vorhergehenden Ausgestaltung abhängigen Ausgestaltung weist das Achsrad mindestens ein Außenprofil auf. Dabei sind das Außenprofil und der erste Profilierungsabschnitt derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt, dass eine drehfeste Verbindung zwischen Verbindungselement und Achsrad zumindest bei einer relativen Position zwischen Achsrad und Verbindungselement besteht. Die drehfeste Verbindung zwischen Achsrad und Verbindungselement wird in dieser Ausgestaltung dadurch ermöglicht, dass das Achsrad ein Außenprofil aufweist, also eine Profilierung, die sich zumindest teilweise an der Außenseite des Achsrads befindet. Außen sei dabei verstanden als relativ zur Längsachse des Achsrades weiter außen liegend. In einer Ausgestaltung sind insbesondere das Außenprofil und der erste Profilierungsabschnitt jeweils im Wesentlichen als längs der Längsachse verlaufende Längsprofile ausgestaltet. Diese Längsprofile erlauben ein axiales Verschieben zwischen Verbindungselement und Achsrad und führen gleichzeitig zu einer drehfesten Kopplung zwischen beiden.In an embodiment dependent on the preceding embodiment, the axle wheel has at least one outer profile. In this case, the outer profile and the first profiling section are designed and matched to one another such that a rotationally fixed connection between Connecting element and axle at least at a relative position between the axle and the connecting element consists. The rotationally fixed connection between axle and connecting element is made possible in this embodiment in that the axle has an outer profile, that is, a profiling that is at least partially located on the outside of the axle. Outside is understood as lying relative to the longitudinal axis of the axle further out. In one embodiment, in particular, the outer profile and the first profiling section are each designed essentially as longitudinal profiles extending along the longitudinal axis. These longitudinal profiles allow axial displacement between the connecting element and axle wheel and at the same time lead to a rotationally fixed coupling between the two.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung weist das Antriebsrad mindestens ein Innenprofil auf. Dabei sind das Innenprofil und der zweite Profilierungsabschnitt derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt, dass eine drehfeste Verbindung zwischen Verbindungselement und Antriebsrad zumindest bei einer relativen Position zwischen Antriebsrad und Verbindungselement besteht. In dieser Ausgestaltung verfügt das Antriebsrad über ein Innenprofil, das sich radial an der Innenseite des Antriebsrads befindet. An der Außenseite ist im Allgemeinen bereits eine Kontur vorgesehen, die eine Übertragung des Drehmoments vom Motor auf das Antriebsrad als dafür vorgesehene Komponente des Differenzials ermöglicht. Das Antriebsrad ist vorzugsweise im Wesentlichen ringförmig ausgestaltet. In einer Variante sind das Innenprofil und der zweite Profilierungsabschnitt jeweils im Wesentlichen als Längsprofile ausgestaltet. Diese Längsprofile erlauben auch hier das axiale Verschieben und gleichzeitig die drehfeste Verbindung. In einer Ausgestaltung ist der Rand des Längsprofils z. B. über eine Abschrägung oder über mindestens eine Fase derartig ausgestaltet, dass das Einführen des zweiten Profilierungsabschnitts in das Innenprofil des Antriebsrads erleichtert wird.In an additional embodiment, the drive wheel has at least one inner profile. In this case, the inner profile and the second profiling section are designed and matched to one another such that a rotationally fixed connection between the connecting element and the drive wheel, at least at a relative position between the drive wheel and connecting element. In this embodiment, the drive wheel has an inner profile which is located radially on the inside of the drive wheel. On the outside, a contour is generally already provided, which allows a transmission of the torque from the motor to the drive wheel as a designated component of the differential. The drive wheel is preferably designed substantially annular. In one variant, the inner profile and the second profiling section are each designed substantially as longitudinal profiles. These longitudinal profiles also allow the axial displacement and at the same time the rotationally fixed connection. In one embodiment, the edge of the longitudinal profile z. B. on a chamfer or at least one chamfer designed such that the insertion of the second profiling section is facilitated in the inner profile of the drive wheel.

In einer Ausgestaltung ist das Verbindungselement zumindest teilweise scheibenförmig und weist eine Aussparung auf, die von dem ersten Profilierungsabschnitt umfasst ist. in einer Variante ist in dem Verbindungselement eine kreisförmige Aussparung – insbesondere mittig – vorgesehen, deren Rand vom ersten Profilierungsabschnitt gebildet wird. In einer damit einhergehenden Ausgestaltung ist der zweite Profilierungsabschnitt eine im Wesentlichen kreisförmige Außenberandung des scheibenförmigen Abschnitts des Verbindungselements.In one embodiment, the connecting element is at least partially disc-shaped and has a recess which is encompassed by the first profiling section. in a variant, in the connecting element a circular recess - in particular in the middle - provided, the edge of which is formed by the first profiling section. In a concomitant embodiment, the second profiling section is a substantially circular outer boundary of the disk-shaped section of the connecting element.

In einer Ausgestaltung ist mindestens ein Stellelement vorgesehen, das dem axialen Verschieben des Verbindungselements längs der Längsachse dient.In one embodiment, at least one adjusting element is provided, which serves for the axial displacement of the connecting element along the longitudinal axis.

In einer weiteren Ausgestaltung sind zwei Achsräder im Differenzial vorgesehen. In einer zusätzlichen Ausgestaltung weist das Differenzial zwei Verbindungselemente für die zwei Achsräder auf. In einer ergänzenden Ausgestaltung ist ein Element vorgesehen, das die Drehzahlanpassung zwischen dem Verbindungselement und dem Antriebsrad bewirkt. Alternativ ist auch ein Element vorgesehen, das eine solche Anpassung zwischen Achsrad und Verbindungselement erzeugt. Die zuletzt genannten Ausgestaltungen erleichtern vornehmlich das Herbeiführen der drehfesten Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Antriebsrad bzw. dem Achsrad.In a further embodiment, two axle wheels are provided in the differential. In an additional embodiment, the differential has two connecting elements for the two axle wheels. In a supplementary embodiment, an element is provided which causes the speed adjustment between the connecting element and the drive wheel. Alternatively, an element is provided which generates such an adjustment between the axle and the connecting element. The latter refinements primarily facilitate bringing about the non-rotatable connection between the connecting element and the drive wheel or the axle wheel.

Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Differenzial auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigenIn particular, there are a variety of ways to design and further develop the differential according to the invention. Reference is made on the one hand to the claims subordinate to claim 1, on the other hand, to the following description of an embodiment in conjunction with the drawings. In the drawing show

1 eine schematische, im Wesentlichen die funktionalen Wirkzusammenhänge verdeutlichende Darstellung eines erfindungsgemäßen Differenzials, teilweise als Explosionsdarstellung, 1 FIG. 2 a schematic representation of a differential according to the invention, which illustrates essentially the functional correlations, partly as an exploded view, FIG.

2 eine seitliche Draufsicht auf das Differenzial der 1 ohne drehfeste Verbindung zwischen Achsrad und Antriebsrad, 2 a lateral plan view of the differential of 1 without rotationally fixed connection between axle wheel and drive wheel,

3 eine seitliche Draufsicht auf das Differenzial mit drehfester Verbindung zwischen Achsrad und Antriebsrad und 3 a lateral plan view of the differential with a rotationally fixed connection between the axle and the drive wheel and

4 ein Schnitt durch das Differenzial der 3. 4 a section through the differential of 3 ,

In den 1 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Differenzials dargestellt, wobei die für die Erklärung und Anschaulichkeit erforderlichen Bestandteile schematisiert sind. Dabei sind andere Ausgestaltungen und Anordnungen grundsätzlich ebenfalls möglich und im Rahmen der Erfindung.In the 1 to 4 shows an embodiment of a differential, wherein the components required for the explanation and clarity are schematic. In this case, other embodiments and arrangements are also possible in principle and within the scope of the invention.

In der 1 sind einige Bestandteile eines Differenzials 1 in Explosionsdarstellung gezeigt. Das im Wesentlichen ringförmig ausgestaltete Antriebsrad 2 wird im in einem Fahrzeug eingebauten Zustand vom Motor mit einem Drehmoment beaufschlagt. Das Drehmoment wird dann über das Differenzial 1 auf die beiden – hier nicht dargestellten – Räder der zugeordneten Fahrzeugachse übertragen. In Richtung eines – hier nicht dargestellten – Rades ragt ein Achsrad 3, das hier als Kegelrad ausgestaltet ist, hervor.In the 1 are some components of a differential 1 shown in exploded view. The substantially ring-shaped drive wheel 2 is applied in the installed state in a vehicle by the engine with a torque. The torque is then across the differential 1 on the two - not shown - wheels of the assigned vehicle axle transmitted. In the direction of a - not shown here - wheel protrudes a wheel 3 , which is designed here as a bevel gear, forth.

Um die Wirkung des Differenzials bei entsprechender Fahrsituation – z. B. auf einer teilweise glatten Straße – zu unterbrechen, ist das Verbindungselement 4 vorgesehen, dass eine drehfeste Verbindung zwischen dem Achsrad 3 und dem Antriebsrad 1 herstellt und dadurch dafür sorgt, dass das Achsrad 3 mit dem gleichen Drehmoment wie das Antriebsrad 2 bewegt wird. Für das temporäre Feststellen des Achsrads 3 gegenüber dem Antriebsrad 2 ist das Verbindungselement 4 längs der Längsachse 5 des Achsrads 3 verschiebbar. Die Längsachse 5 fällt dabei in der gezeigten Ausgestaltung im eingebauten Zustand mit der Längsachse der Räderachse des Fahrzeugs im Wesentlichen zusammen. Das teilweise scheibenförmig ausgestaltete Verbindungselement 4, das für die Gewichtsreduktion noch mit zusätzlichen, hier trapezförmigen Löchern versehen ist, weist für die drehfeste Verbindung einen ersten Profilierungsabschnitt 6 und einen zweiten Profilierungsabschnitt 7 auf. Beide Profilierungsabschnitte 6, 7 sind in der dargestellten Variante als Längsprofile ausgeführt, die jeweils zu dem Außenprofil 8 des Achsrads 3 bzw. zum Innenprofil 9 des Antriebsrads 2 passen. Der erste Profilierungsabschnitt 6 ist dabei ein Rand der mittig angeordneten Aussparung 10 des Verschiebeelements 4. Der zweite Profilierungsabschnitt 7 bildet die radial äußere Berandung des Verschiebeelements 4 bzw. stellt einen erhöhten Absatz dar.To the effect of the differential in the appropriate driving situation -. B. on a partial smooth road - to interrupt, is the connecting element 4 provided that a rotationally fixed connection between the axle 3 and the drive wheel 1 produces and thereby ensures that the axle wheel 3 with the same torque as the drive wheel 2 is moved. For the temporary fixing of the axle wheel 3 opposite the drive wheel 2 is the connecting element 4 along the longitudinal axis 5 of the axle wheel 3 displaceable. The longitudinal axis 5 falls in the embodiment shown in the installed state with the longitudinal axis of the wheel axle of the vehicle substantially together. The partially disc-shaped configured connecting element 4 , which is provided for additional weight, here trapezoidal holes, has for the rotationally fixed connection a first profiling section 6 and a second profiling section 7 on. Both profiling sections 6 . 7 are executed in the illustrated variant as longitudinal profiles, each to the outer profile 8th of the axle wheel 3 or to the inner profile 9 of the drive wheel 2 fit. The first profiling section 6 is an edge of the centrally arranged recess 10 the sliding element 4 , The second profiling section 7 forms the radially outer boundary of the displacement element 4 or represents an elevated paragraph.

Für das Bewegen des Verschiebeelements 4 ist ein Stellelement 11 vorgesehen, das mit einem halbrunden Ende auf dem Achsrad 3 geführt ist. Das Stellelement 11 ist dabei selbst wieder mit einer – hier nicht dargestellten – Einheit verbunden und wird durch diese bewegt. Das Achsrad 3 verfügt dabei an dem vom Differenzial 1 abgewandten Ende über einen schaftartigen Abschnitt, der auch das Außenprofil 8 trägt. Das Achsrad 3 steckt auf einem Arm eines Sterns 12, der in dieser besonderen Ausgestaltung des Differenzials 1 das Drehmoment vom Antriebsrad 2 auf das Achsrad 3 überträgt und der mit vier weiteren Armen 13 mit der Innenseite des Antriebsrads 2 verbunden ist. Auf einem der Arme 13 ist ein Ausgleichskegelrad 14 vorgesehen, das beim normalen Funktionieren des Differenzials 1 für den Ausgleich der Drehzahldifferenz der zwei Räder bzw. der zwei Achsräder 3 sorgt. Weitere Details bezüglich der sonstigen Ausgestaltung des gehäuselosen Differenzials 1 lassen sich der Offenlegungsschrift DE 10 2010 013 510 A1 entnehmen.For moving the sliding element 4 is an actuator 11 provided with a semicircular end on the axle 3 is guided. The actuator 11 is itself connected to a unit (not shown) and is moved by it. The axle wheel 3 has it at the differential 1 opposite end over a shaft-like section, which is also the outer profile 8th wearing. The axle wheel 3 stuck on an arm of a star 12 that in this particular embodiment of the differential 1 the torque from the drive wheel 2 on the axle wheel 3 transfers and with four more arms 13 with the inside of the drive wheel 2 connected is. On one of the arms 13 is a pinion gear 14 provided during normal operation of the differential 1 for the compensation of the speed difference of the two wheels or the two axle wheels 3 provides. Further details regarding the other embodiment of the housing-less differential 1 can be found in the published patent application DE 10 2010 013 510 A1 remove.

Für die Lagerung der beiden Achsräder 3 des Differenzials, von denen in der Darstellung hier nur das eine Achsrad 3 zu sehen ist, sind jeweils Lager 15 vorgesehen, die den schaftartigen Abschnitt der Achsräder 3 umfassen.For the storage of the two axle wheels 3 of the differential, of which in the illustration here only the one axle 3 can be seen, are each camp 15 provided that the shaft-like portion of the axle wheels 3 include.

Das Funktionieren des Verbindungselements 4 und das damit verbundene Sperren der Funktion des Differenzials 1 lässt sich den folgenden Abbildungen entnehmen. Dabei sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The functioning of the connecting element 4 and the associated locking of the function of the differential 1 can be taken from the following illustrations. The same elements are provided with the same reference numerals.

Die 2 zeigt das Differenzial 1 mit Draufsicht auf das Antriebsrad 2 – hier mit einer Schrägverzahnung – und den davon seitlich abgehenden entlang der Längsachse 5 angeordneten Drehrädern 3, die hier als Achskegelräder mit Stirnverzahnung ausgeführt sind. Die Verzahnung ist hier jedoch nur beim rechten Achsrad 3 zu erkennen, da die Sicht beim linken Achsrad 3 durch das Verbindungselement 4 verdeckt wird. Das schaftartige Ende des linken Achsrads 3 ragt aus dem Verbindungselement 2 heraus und wird vom Lager 15 umfasst. Das Verbindungselement 4 ist über die passend zueinander ausgestalteten Längsverzahnungen axial entlang des linken Achsrads 3 verschiebbar und dreht sich dabei mit diesem mit. Der zweite Profilierungsabschnitt 7 des Verbindungselements 2 befindet sich in der gezeigten Situation nicht m Eingriff mit dem Antriebsrad 2. Daher sind das linke Achsrad 3 und das Antriebsrad 2 nicht miteinander verbunden und das Differenzial 1 kann für den Drehzahlausgleich zwischen den Achsrädern bzw. den damit im eingebauten Zustand verbundenen Rädern sorgen.The 2 shows the differential 1 with top view of the drive wheel 2 - Here with a helical toothing - and the laterally outgoing along the longitudinal axis 5 arranged wheels 3 , which are designed here as Achskegelräder with spur toothing. However, the gearing here is only for the right axle wheel 3 to recognize, since the view at the left axle wheel 3 through the connecting element 4 is covered. The shaft-like end of the left axle wheel 3 protrudes from the connecting element 2 out and gets from the warehouse 15 includes. The connecting element 4 is axially along the left Achsrads on the suitably designed to each other splines 3 displaceable and rotates with it. The second profiling section 7 of the connecting element 2 is in the situation shown not m engagement with the drive wheel 2 , Therefore, the left axle wheel 3 and the drive wheel 2 not connected and the differential 1 can provide for the speed compensation between the axle wheels or the wheels thus connected in the installed state.

In der 3 ist der Fall gezeigt, dass das Differenzial 1 keine Drehzahldifferenz ausgleichen und dass vielmehr die Achsräder 3 unterschiedliches Drehmoment erfahren sollen. Hierfür hat das Stellelement 11 das Verbindungselement 4 in Richtung des Antriebsrads 2 verschoben, so dass der zweite Profilierungsabschnitt 7 in das Innenprofil des Antriebsrads 2 eingreift und dort eine drehfeste Verbindung zwischen Antriebsrad 2 und Verbindungselement 4 und dadurch über das Außenprofil 8 des Achsrads 3 insgesamt zwischen Antriebsrad 2 und dem linken Achsrad 3 erzeugt. Diese drehfeste Verbindung bedeutet, dass sich das linke Achsrad 3 fest mit dem Antriebsrad 2 mitdreht und daher auch das gleiche Drehmoment wie das Antriebsrad 2 erfährt. Soll umgekehrt wieder die Funktionalität des Differenzials 1 ermöglicht werden, so bewegt das Stellelement 11 das Verbindungselement 4 fort vom Antriebsrad 2, bis die Profile keinen Eingriff mehr miteinander haben und sich daher auch das Verbindungselement 4 und das Antriebsrad 2 frei voneinander drehen können. In der dargestellten Ausgestaltung würden sich daher nur noch das Achsrad 3 und das Verbindungselement 4 miteinander drehen (siehe 2).In the 3 the case is shown to be the differential 1 compensate for no speed difference and that rather the axle wheels 3 to learn different torque. For this purpose, the actuator has 11 the connecting element 4 in the direction of the drive wheel 2 shifted so that the second profiling section 7 in the inner profile of the drive wheel 2 engages and there a non-rotatable connection between the drive wheel 2 and connecting element 4 and thereby on the outer profile 8th of the axle wheel 3 Total between drive wheel 2 and the left axle wheel 3 generated. This non-rotatable connection means that the left axle wheel 3 firmly with the drive wheel 2 rotates and therefore also the same torque as the drive wheel 2 experiences. In turn, should the functionality of the differential 1 be enabled, so moves the actuator 11 the connecting element 4 away from the drive wheel 2 until the profiles no longer engage with each other and therefore also the connecting element 4 and the drive wheel 2 can rotate freely from each other. In the illustrated embodiment, therefore, only the axle would be 3 and the connecting element 4 turn together (see 2 ).

Den Zustand des gesperrten Differenzials 1 der 3 zeigt der Schnitt der 4. Zu erkennen ist der Stern 12 in der Mitte, der hier über zwei Arme 13 mit dem Antriebsrad 2 verbunden ist und sich mit diesem mitdreht. Auf den zwei dazu senkrecht angeordneten Armen 13 sind die zwei Achsräder 3 aufgesteckt. Für die Anbindung weisen die Achsräder 3 in der dargestellten Ausgestaltung zwei Vertiefungen auf. Die eine befindet sich innerhalb des kegelartigen Abschnitts und dient dem Aufstecken auf dem Stern 12. Die andere Vertiefung ist mit einer Profilierung versehen und erlaubt das Einstecken einer Welle oder eines Teils eines Gelenks im eingebauten Zustand für die Anbindung des Differenzials 1 an die Fahrzeugachse. Für die Positionierung im Antriebsstrang eines Fahrzeugs sind hier die beiden Lager 15 vorgesehen, von denen sich das dem linken Achsrad 3 zugeordnete auf der vom Stern 12 abgewandten Seite des Verbindungselements 4 befindet. Im Schnitt ist gut zu erkennen, wie das Verbindungselement 4 den Abstand zwischen dem Antriebsrad 2 und dem linken Achsrad 3 überbrückt und dadurch für die drehfeste Verbindung sorgt.The state of the locked differential 1 of the 3 shows the section of the 4 , To recognize is the star 12 in the middle, here over two arms 13 with the drive wheel 2 is connected and with this turns. On the two perpendicular arms 13 are the two axle wheels 3 attached. For the connection point the axle wheels 3 in the illustrated embodiment, two depressions. One is located within the cone-shaped section and serves the plugging on the star 12 , The other recess is provided with a profiling and allows the insertion of a shaft or a part of a joint in the installed state for the connection of the differential 1 to the vehicle axle. For positioning in the drive train of a vehicle here are the two bearings 15 provided, of which the left axle wheel 3 assigned on the from the star 12 opposite side of the connecting element 4 located. On average, it is easy to see how the connecting element 4 the distance between the drive wheel 2 and the left axle wheel 3 bridged and thereby ensures the non-rotatable connection.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2008/122276 A2 [0002]
DE 102010013510 A1 [0002, 0021]

Claims

Differential, with a drive wheel, and at least one axle, characterized in that at least one connecting element is provided which rotatably connects the drive wheel and the axle at least at a relative position between the axle and connecting element and between the drive wheel and connecting element.

Differential according to claim 1, characterized in that the connecting element is axially displaceable along a longitudinal axis of the axle.

Differential according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting element has at least a first profiling section and a second profiling section, wherein via the first profiling section a rotationally fixed connection between the connecting element and the axle can be produced, and wherein via the second profiling a rotationally fixed connection between the connecting element and Drive wheel can be produced.

Differential according to claim 3, characterized in that the axle has at least one outer profile, and that the outer profile and the first profiling section are designed and matched to one another such that a rotationally fixed connection between the connecting element and the axle at least at a relative position between the axle and connecting element.

Differential according to claim 4, characterized in that the outer profile and the first profiling section are each configured substantially as extending along the longitudinal axis longitudinal profiles.

Differential according to one of claims 3 to 5, characterized in that the drive wheel has at least one inner profile, and that the inner profile and the second Profilierungsabschnitt are designed and matched to one another such that a rotationally fixed connection between the connecting element and the drive wheel at least at a relative position between the drive wheel and connecting element.

Differential according to claim 6, characterized in that the inner profile and the second profiling section are each configured substantially as longitudinal profiles.

Differential according to one of claims 3 to 7, characterized in that the connecting element is at least partially disc-shaped, and that the connecting element has a recess which is surrounded by the first profiling section.

Differential according to claim 8, characterized in that the second profiling section is a substantially circular outer boundary of the disc-shaped portion of the connecting element.

Differential according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one adjusting element is provided for axially displacing the connecting element along the longitudinal axis.