DE102012109336A1 - Engine propelled differential gear for vehicle, has check valve for preventing return flow of pressure fluid from high pressure line into low pressure line when sliding sleeve is returned to release position - Google Patents

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Abstract

The differential gear has adjusting units (11,12) which are connected to pressure accumulator unit (60), hydraulic low-pressure line (48) and pressure relief unit (62) through a hydraulic pressure line (49). The contact pressure of a sliding sleeve (9) and high-pressure line is maintained when sliding sleeve is moved to engaging position. A check valve (45) is provided for preventing a return flow of pressure fluid from high pressure line into the low pressure line during pressure relief of the high pressure line when sliding sleeve is returned to release position. An independent claim is included for vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a differential gear according to the preamble of claim 1.

Derartige Ausgleichsgetriebe mit Sperren sind beispielsweise aus der DE 102004020863 A1 oder der DE 10303984 A1 dem Prinzip nach bekannt.Such differential gear with locks are for example from the DE 102004020863 A1 or the DE 10303984 A1 known in principle.

Sperren können als Quersperre für die Antriebsachsen von Fahrzeugen eingesetzt werden. Sperren können jedoch in gleicher Weise als Längssperren, beispielsweise in einem Verteilergetriebe, eingesetzt werden.Locks can be used as a transverse lock for the drive axles of vehicles. However, barriers can be used in the same way as longitudinal barriers, for example in a transfer case.

Die Sperre von Ausgleichsgetrieben kann über hydraulische Schaltzylinder betätigt werden. Derartige Schaltzylinder können über einen Schaltstift mit einem Schaltrohr verbunden sein und wirken direkt auf die Schaltmuffe. Derartige Systeme können aufgrund ihrer Bauweise keine große Halte- bzw. Verriegelungskraft aufbringen. Diese bekannten Sperrkupplungen, so wie diese beispielsweise schematisch in 2 dargestellt sind, besitzen überwiegend einen Flankenwinkel der Zähne, der etwa 0° beträgt oder sie besitzen einen negativen Flankenwinkel bzw. eine Hinterlegung an der Klauenverzahnung, womit beträchtliche Nachteile verbunden sind. Derartige Klauenverzahnungen sind, sobald sie im Eingriff stehen, nur schwer lösbar und neigen zu beträchtlicher Abnutzung. Die Fertigung derartiger Klauenverzahnungen ist aufwändig.The lock of differential can be operated by hydraulic cylinders. Such switching cylinders can be connected via a switching pin with a switching tube and act directly on the shift sleeve. Such systems can not afford a large holding or locking force due to their design. These known locking clutches, such as these, for example, schematically in 2 are predominantly have a flank angle of the teeth, which is about 0 ° or they have a negative flank angle or a deposit on the dog teeth, which are associated with considerable disadvantages. Such claw toothing, once engaged, is difficult to release and prone to significant wear. The production of such claw toothing is complex.

Wird hingegen ein positiver Flankenwinkel verwendet, wie schematisch in 3 dargestellt, dann sind erhebliche Kräfte erforderlich, um die Sperre unter Last im Eingriff zu halten. Diese Kräfte sind jedoch nur schwer von einer Betätigungseinheit aufbringbar. Im Falle einer hydraulischen Aktuierung der Sperre wären zum Aufbringen der Haltekräfte sehr große Schaltzylinder erforderlich, oder kleinere Schaltzylinder, die mit sehr hohen Drücken beaufschlagt werden.On the other hand, if a positive flank angle is used, as shown schematically in FIG 3 shown, then considerable forces are required to keep the lock under load engaged. However, these forces are difficult to apply by an operating unit. In the case of a hydraulic actuation of the lock very large shift cylinder would be required to apply the holding forces, or smaller shift cylinder, which are subjected to very high pressures.

Große Schaltzylinder erfordern sehr große Betätigungsvolumina, sodass ein rasches Zu- und Abschalten der Sperre nur schwer möglich ist.Large shift cylinders require very large actuation volumes, so that a rapid switching on and off of the lock is difficult.

Würde hingegen eine Lösung mit einem hohen Schaltzylinderdruck realisiert, dann erzwingt diese Beaufschlagung ein Hochdruck-Hydrauliksystem, insbesondere muss die Pumpe sehr hohe Drücke aufbauen können. Ein derartiges Hydrauliksystem führt zu hohen Kosten, einem ungünstigen akustischen Verhalten und erfordert relativ hohe Pumpenantriebsmomente.If, on the other hand, a solution with a high switching cylinder pressure were realized, then this pressurization forces a high-pressure hydraulic system, in particular the pump must be able to build up very high pressures. Such a hydraulic system leads to high costs, unfavorable acoustic behavior and requires relatively high pump drive torques.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sperre für ein Ausgleichsgetriebe zu erstellen, die technisch einfach gestaltet ist und betriebssicher ein Verriegeln und Entriegeln zulässt. Das Verriegeln und Entriegeln soll rasch vor sich gehen, um geänderten Fahrumständen rasch Rechnung tragen zu können.The object of the invention is to provide a lock for a differential, which is technically simple and reliable locking and unlocking allows. The locking and unlocking should be done quickly in order to take into account changed driving conditions quickly.

Diese Aufgaben werden bei einem Ausgleichsgetriebe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Stellvorrichtung an eine Druckaufbaueinheit mit einer hydraulischen Niederdruckleitung und an eine Druckentlastungseinheit mit einer hydraulischen Hochdruckleitung anschließbar ist, wobei über die Niederdruckleitung die Schaltmuffe von ihrer Freigabestellung in ihre Eingriffsstellung verstellbar ist und über die Hochdruckleitung der Anpressdruck der Schaltmuffe in ihre Eingriffsstellung aufrechterhalten wird und bei Druckentlastung der Hochdruckleitung die Schaltmuffe in ihre Freigabestellung rückführbar ist. Aufgrund des positiven Flankenwinkels von vorzugsweise 6° bis 9° wird ein rasches Öffnen der Sperre erreicht, das beim Aufbau des Zylinderdrucks sofort eintritt.These objects are achieved in a differential gear according to the invention that the adjusting device is connected to a pressure build-up unit with a hydraulic low-pressure line and to a pressure relief unit with a hydraulic high-pressure line, via the low-pressure line, the shift sleeve is adjustable from its release position into its engaged position and the high pressure line Contact pressure of the shift sleeve is maintained in its engaged position and the pressure release of the high pressure line, the shift sleeve is traceable to its release position. Due to the positive flank angle of preferably 6 ° to 9 °, a rapid opening of the barrier is achieved, which occurs immediately in the construction of the cylinder pressure.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Niederdruckleitung von einem Ölbehälter über eine Öldruckpumpe, ein Schaltventil und ein Rückschlagventil zur Stellvorrichtung bzw. zur Schaltmuffe geführt ist, dass die Hochdruckleitung von der Stellvorrichtung über eine Druckentlastungseinheit zurück zum Ölbehälter geführt ist und dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, mit der das Schaltventil, die Druckentlastungseinheit und gegebenenfalls die Ölpumpe gesteuert sind.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the low-pressure line is guided by an oil reservoir via an oil pressure pump, a switching valve and a check valve to the adjusting device or the sliding sleeve, that the high-pressure line is guided by the adjusting device via a pressure relief unit back to the oil reservoir and that Control unit is provided, with which the switching valve, the pressure relief unit and optionally the oil pump are controlled.

Erfindungsgemäß wird weiters der von der Pumpe aufzubringende Betätigungsdruck des Schaltzylinders niedrig gewählt, was für ein rasches, einmaliges Einrücken der Sperre ausreichend ist. Um ein unerwünschtes Ausrücken der eingerückten, hydraulisch angepressten Sperre zu vermeiden, ist im Hydraulikkreislauf ein federbelastetes Rückschlagventil vorgesehen, das verhindert, dass der Betätigungsdruck auf den Zylinderdruck ansteigt. Das Hydrauliksystem wird somit vorteilhafterweise in einen Hoch- und einen Niederdruckbereich geteilt. Durch Leckagen im Hochdruckbereich kann es unter bestimmten Umständen zu einem langsamen Ausrücken der Sperren kommen. Durch ein kontinuierliches Aufbringen des Betätigungsdrucks kann dem entgegengewirkt werden. Wenn der Zylinderdruck den Betätigungsdruck unterschreitet, beispielsweise wenn keine Sperrmomente mehr wirken, öffnet das Rückschlagventil und ermöglicht auf diese Weise die Kompensation der durch Leckage verlorenen Volumina.According to the invention, the actuation pressure of the shift cylinder to be applied by the pump is further selected to be low, which is sufficient for a rapid, single engagement of the lock. In order to avoid unwanted disengagement of the engaged, hydraulically pressed lock, a spring-loaded check valve is provided in the hydraulic circuit, which prevents the operating pressure from increasing to the cylinder pressure. The hydraulic system is thus advantageously divided into a high and a low pressure area. Leakage in the high-pressure area may, under certain circumstances, lead to a slow disengagement of the barriers. By a continuous application of the operating pressure can be counteracted. When the cylinder pressure falls below the operating pressure, for example, when no locking moments act, opens the check valve and thus enables the compensation of lost by leakage volumes.

Von Vorteil ist es, wenn die Endverzahnung und die Verzahnung die einzige drehschlüssige Verbindung zwischen dieser Ausgangswelle und dem Ausgleichsgetriebe darstellen. Erfindungsgemäß sind keine weiteren Verbindungen oder Verriegelungseinheiten erforderlich, um die zu sperrende Ausgangswelle drehfest mit dem Ausgleichsgetriebe zu verriegeln, womit sich ein einfacher Aufbau ergibt. Die hydraulische Druckbelastung im verriegelten System reicht aus, um eine entsprechende Verriegelung in allen Betriebssituationen zu gewährleisten.It is advantageous if the final toothing and the toothing represent the only rotationally locked connection between this output shaft and the differential. According to the invention, no further connections or locking units are required to lock the Output shaft rotatably lock with the differential, resulting in a simple structure. The hydraulic pressure load in the locked system is sufficient to ensure a corresponding locking in all operating situations.

Von Vorteil ist es, wenn vorgesehen ist, dass die Endverzahnung und die Verzahnung jeweils einen positiven Flankenwinkel, das heißt einen Winkel zwischen den Flanken der Zähne und der Zahnbasis, aufweisen, der 6° oder mehr beträgt und vorzugsweise zwischen 6° und 9° liegt. Bei Wahl dieses Winkels muss der Zylinderdruck nicht allzu hoch sein, um die Endverzahnung und die Verzahnung in Eingriff zu halten. Endet der hydraulische Anpressdruck, so unterstützen die Winkel zwischen den Flanken der Zähne die Überwindung von Reibungskräften und somit das rasche Entriegeln. Dies wird weiters unterstützt, wenn die Endverzahnung und die Verzahnung aus Stahl hergestellt und gegebenenfalls ölgeschmiert sind. Es ergibt sich eine robuste und haltbare Sperre.It is advantageous if it is provided that the end toothing and the toothing each have a positive flank angle, that is to say an angle between the flanks of the teeth and the tooth base, which is 6 ° or more and is preferably between 6 ° and 9 ° , If this angle is selected, the cylinder pressure need not be too high to engage the end gear and spline. If the hydraulic contact pressure ends, the angles between the flanks of the teeth help to overcome frictional forces and thus the rapid unlocking. This is further assisted if the final toothing and the toothing are made of steel and optionally lubricated with oil. It results in a robust and durable barrier.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Ausgleichsgetriebe als Kegelraddifferenzial oder Planetengetriebe ausgebildet ist bzw. dass die Ausgangswelle über die Schaltmuffe mit der Eingangswelle, insbesondere Korb, des Ausgleichsgetriebes verbindbar ist. Weiters kann die erfindungsgemäße Sperre auch zwischen den beiden Ausgangswellen des Ausgleichsgetriebes wirken. Prinzipiell kann die Sperre auch ohne Differential eingesetzt werden, beispielsweise als Kupplung für zuschaltbare Allradantriebe.In a preferred embodiment it can be provided that the differential gear is designed as a bevel gear differential or planetary gear or that the output shaft via the shift sleeve with the input shaft, in particular basket, the differential gear is connectable. Furthermore, the lock according to the invention can also act between the two output shafts of the differential gear. In principle, the lock can also be used without a differential, for example as a clutch for shiftable four-wheel drives.

Ein einfacher Aufbau der Sperre ergibt sich, wenn die auf der Ausgangswelle verschiebbar gelagerte Schaltmuffe axial mit einem ringförmigen Kolben eines, vorzugsweise kreisringförmigen Querschnitt besitzenden, Hydraulikzylinders verstellbar ist, der am Ausgangswellengehäuse und/oder Ausgleichsgetriebegehäuse lagefest angeordnet ist. A simple construction of the lock results when the slidably mounted on the output shaft shift sleeve axially with an annular piston of a, preferably annular cross-section possessing, hydraulic cylinder is adjustable, which is arranged fixed in position on the output shaft housing and / or differential housing.

Um die jeweiligen unterschiedlichen Drehzahlen auszugleichen, kann vorgesehen sein, dass zur Entkopplung zwischen dem rotationsfest gelagerten ringförmigen Kolben und der Schaltmuffe ein Dreh- oder Ausgleichslager angeordnet ist, über das der Ringkolben des Hydraulikzylinders die Schaltmuffe druckbelastet. Damit verbleibt der ringförmige Kolben drehinvariant, wogegen die Schaltmuffe mit der Ausgangswelle unbehindert mitrotiert.To compensate for the respective different speeds, it can be provided that for decoupling between the rotationally fixedly mounted annular piston and the shift sleeve, a rotary or compensating bearing is arranged, via which the annular piston of the hydraulic cylinder, the shift sleeve pressure-loaded. Thus, the annular piston remains drehinvariant, whereas the shift sleeve freely rotates with the output shaft.

Um das Entriegeln zu unterstützen bzw. bei einer Entriegelung die Schaltmuffe rasch außer Eingriff mit dem mit ihr zusammenwirkenden Bauteil des Ausgleichsgetriebes zu bringen, kann vorgesehen sein, dass zumindest eine die Schaltmuffe belastende und in ihre Freigabestellung drückende Federeinheit vorgesehen ist, deren Federkraft dem zur Verriegelung der Endverzahnung mit der Verzahnung ausgeübten Druck des Kolbens entgegengerichtet ist. Dabei ist es konstruktiv von Vorteil, wenn die Federeinheit, vorzugsweise eine Spiraldruckfeder, die Ausgangswelle umgibt und auf einer von der Ausgangswelle getragenen Scheibe abgestützt ist. In order to assist the unlocking or to bring the shift sleeve quickly disengaged from the interacting with her component of the differential gear, it can be provided that at least one of the shift sleeve loading and pushing into its release position spring unit is provided, whose spring force to lock the final toothing with the teeth exerted pressure of the piston is directed opposite. It is structurally advantageous if the spring unit, preferably a helical compression spring, surrounds the output shaft and is supported on a supported by the output shaft disc.

Ein rasches Ansprechen unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen und eine exakte Funktion des Ausgleichsgetriebes ist dann gegeben, wenn an den Druckfluidversorgungskreis des Hydraulikzylinders ein Druckfluidspeicher angeschlossen ist und/oder wenn zur Druckentlastung der Schaltmuffe für das Öffnen der Verriegelung und für eine Beendigung des Eingriffes zwischen der Endverzahnung und der Verzahnung eine schaltbare Druckentlastungseinheit, z.B. ein schaltbares Mehrwegeventil, in den Druckfluidversorgungskreis des Hydraulikzylinders eingeschaltet ist. A rapid response under different operating conditions and an exact function of the differential gear is given when a pressure fluid reservoir is connected to the pressure fluid supply circuit of the hydraulic cylinder and / or when the pressure release of the shift sleeve for the opening of the lock and for a termination of the engagement between the final toothing and the Gearing a switchable pressure relief unit, eg a switchable multi-way valve, is turned on in the pressure fluid supply circuit of the hydraulic cylinder.

Ein wesentlicher Vorteil wird dann erreicht, wenn an die Druckentlastungseinheit das Steuergerät eines Bremsenregelsystems, insbesondere Antiblockiersystems (ABS), angeschlossen ist und die Druckentlastungseinheit vom Steuergerät für den Fall einer mit ABS zu unterstützenden Bremsung mit Öffnungssignalen beaufschlagbar ist. Da bei einer ABS-unterstützten Bremsung Differentialsperren prinzipiell auszuschalten sind, ist das erfindungsgemäße Ausgleichsgetriebe von Vorteil, das sehr einfach entriegelt werden kann, sodass eine ABS-Bremsung unverzüglich aufgrund der raschen Entriegelung der Sperre eingeleitet werden kann.A significant advantage is achieved when the control unit of a brake control system, in particular anti-lock braking system (ABS) is connected to the pressure relief unit and the pressure relief unit can be acted upon by the control unit in the event of braking to be assisted with ABS with opening signals. As in an ABS-assisted braking differential locks are to turn off in principle, the differential according to the invention is advantageous, which can be unlocked very easily, so that an ABS braking can be initiated immediately due to the rapid unlocking of the lock.

Eine besondere Ausführungsform des Ausgleichsgetriebes sieht vor, dass die Endverzahnung auf der Stirnfläche der, vorzugsweise zylinderringförmigen, Schaltmuffe und die Verzahnung auf dem Korb oder Steg die Ausgangswelle umgebend, jeweils in Form von sich axial zur Ausgangswelle erstreckenden Zähnen, ausgebildet sind.A particular embodiment of the differential gear provides that the end teeth on the end face of the, preferably cylindrical, sliding sleeve and the toothing on the basket or web surrounding the output shaft, each in the form of axially extending to the output shaft teeth are formed.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug mit einem Ausgleichsgetriebe mit einer Sperre zur Querverrieglung einer der Achswellen des Ausgleichsgetriebes und/oder zur Längsverriegelung eines Verteilergetriebes und/oder zur Längsverrieglung der Durchtriebsachse des dem Fahrzeugmotor näher liegenden oder vom Motor direkt angetriebenen Ausgleichsgetriebes mit dem Korb oder Steg dieses Ausgleichsgetriebes. Bei anderen Bauformen des Differentialgetriebes ist es prinzipiell auch denkbar, zum Erzielen der Sperrwirkung mit der erfindungsgemäßen Differentialsperre die beiden Ausgangswellen miteinander zu verbinden.Furthermore, the invention also relates to a vehicle with a differential gear with a lock for Querverrieglung one of the axles of the differential gear and / or longitudinal locking of a transfer case and / or Längsverrieglung the drive shaft of the vehicle engine closer or directly driven by the engine differential with the basket or Bridge of this differential gear. In other designs of the differential gear, it is in principle also conceivable to connect the two output shafts with each other to achieve the blocking effect with the differential lock according to the invention.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. 1 zeigt ein sperrbares Ausgleichsgetriebe in schematischer Schnittdarstellung. 2 und 3 zeigen schematisch Sperrverzahnungen. 4a zeigt schematisch eine ausführbare Variante des Hydrauliksystems, bei nicht geschalteter Differentialsperre. 4b zeigt schematisch eine Ausführungsform des Hydrauliksystems, bei geschalteter Differentialsperre. 5 zeigt schematisch den grundsätzlichen Aufbau des Hydrauliksystems für die erfindungsgemäße Differentialsperre.In the following the invention will be explained in more detail for example with reference to the drawing. 1 shows a lockable differential gear in a schematic sectional view. 2 and 3 show schematically locking teeth. 4a schematically shows an executable variant of the hydraulic system, with non-switched differential lock. 4b schematically shows an embodiment of the hydraulic system, with switched differential lock. 5 schematically shows the basic structure of the hydraulic system for the differential lock according to the invention.

In 1 ist ein Ausgleichs- bzw. Achsgetriebe 1 dargestellt. Ein derartiger Modul kann in ähnlicher Form sowohl als Vorderachsmodul oder als Hinterachsmodul eingesetzt werden. In vergleichbarer Form kann ein derartiger Modul auch als Durchtriebsachsmodul vorgesehen bzw. ausgebildet werden.In 1 is a compensation or axle drive 1 shown. Such a module can be used in a similar form both as a front axle module or as a rear axle module. In a comparable form, such a module can also be provided or designed as Durchtriebsachsmodul.

Im vorliegenden Fall ist das Ausgleichsgetriebe 1 als Kegelraddifferential gestaltet. Prinzipiell könnte das erfindungsgemäße Ausgleichsgetriebe auch als Planetendifferential ausgebildet sein.In the present case, the differential gear 1 designed as a bevel gear differential. In principle, the differential gear according to the invention could also be designed as a planetary differential.

Das von einem nicht dargestellten Motor über ein etwaiges, nicht dargestelltes, Schalt- oder Automatikgetriebe, über eine Abtriebswelle 33 abgegebene Drehmoment wird über ein Kegelritzel 34 auf das Tellerrad 35 und von diesem auf den Differentialkorb 2 eingeleitet. Über den Ausgleichsbolzen 39, der starr mit dem Korb 2 verbunden ist, werden Ausgleichskegelräder 36 angetrieben, die drehbar auf dem Ausgleichsbolzen 39 gelagert sind. Üblicherweise werden zwei Ausgleichsräder 36 verwendet; vorteilhafterweise werden für Ausgleichsgetriebe mit Sperren vier Ausgleichsräder eingesetzt.The from an unillustrated engine via a possible, not shown, manual or automatic transmission, via an output shaft 33 Torque output is via a bevel pinion 34 on the ring gear 35 and from this to the differential carrier 2 initiated. About the compensation bolt 39 who is rigid with the basket 2 Be connected, bevel gears 36 driven, which rotatably on the balance bolt 39 are stored. Usually, two differential gears 36 used; Advantageously, four differential gears are used for differential with locks.

Die Ausgleichsräder 36 geben das aufgebrachte Drehmoment auf die Achswellenräder 38 und damit direkt auf die beiden Antriebswellen 3 und 4 ab. Dies wird üblicherweise über eine Steckverzahnung zwischen den Achswellenrädern 38 und den Antriebswellen 3 und 4 erreicht.The differential gears 36 give the applied torque to the axle shaft gears 38 and thus directly on the two drive shafts 3 and 4 from. This is usually done via a spline between the Axle Wheels 38 and the drive shafts 3 and 4 reached.

Mit einem derartigen Differential bzw. Ausgleichsgetriebe 1 wird eine dynamische und sichere Kurvenfahrt erreicht. Es ist jedoch mitunter erforderlich, die durch das Ausgleichsgetriebe erzielte Ausgleichsfunktion auszuschalten.With such a differential or differential gear 1 a dynamic and safe cornering is achieved. However, it is sometimes necessary to turn off the compensation function achieved by the differential.

Für den Fall, dass z.B. die Antriebswelle 3 keine oder nur eine schlechte Traktion aufweist, würde ohne Sperre das Rad mit guter Traktion auf der Antriebswelle 4 stehen bleiben und die Leistung würde über das Rad, das sich auf der Antriebswelle 3 befindet, abgebaut werden. Das Fahrzeug selbst würde sich nicht bewegen. Diese Prinzipien eines Ausgleichsgetriebes sind bekannt.In the event that eg the drive shaft 3 With no or only poor traction, the wheel would not lock the wheel with good traction on the drive shaft 4 Stopping and the power would go over the wheel, which is on the drive shaft 3 is to be dismantled. The vehicle itself would not move. These principles of a differential gear are known.

Durch eine mechanische Quersperre kann das Ausgleichsgetriebe bzw. Differential außer Kraft gesetzt werden. Dies geschieht, wie aus 1 ersichtlich ist, indem die Antriebswelle 4 direkt mit dem Differentialkorb 2 verbunden wird. In gleicher Weise kann natürlich auch die Antriebswelle 3 anstelle der Antriebswelle 4 mit dem Differentialkorb 2 verbunden werden.By a mechanical transverse lock, the differential or differential can be overridden. This happens as out 1 can be seen by the drive shaft 4 directly with the differential carrier 2 is connected. In the same way, of course, the drive shaft 3 instead of the drive shaft 4 with the differential carrier 2 get connected.

Eine derartige Verbindung zwischen der Antriebswelle 4 und dem Differentialkorb 2 wird über eine Schaltmuffe 9 erreicht, die axial verschiebbar aber gegen Verdrehung gesichert auf der Antriebswelle 3 oder auf der Antriebswelle 4 gelagert ist. Diese Schaltmuffe 9 könnte beispielsweise mit einer Steckverzahnung 37 auf der Antriebswelle 4 rotationsfest, das heißt mit der Antriebswelle 4 mitdrehend, gelagert sein.Such a connection between the drive shaft 4 and the differential cage 2 is via a sliding sleeve 9 achieved, the axially displaceable but secured against rotation on the drive shaft 3 or on the drive shaft 4 is stored. This shift sleeve 9 could, for example, with a spline 37 on the drive shaft 4 rotation-resistant, that is with the drive shaft 4 spinning, be stored.

Schiebt man die Schaltmuffe 9 in Richtung auf den Differentialkorb 2, so rastet eine Sperrverzahnung bzw. Endverzahnung 19, die vorteilhafterweise von der Stirnfläche der Schaltmuffe 9 getragen wird, in eine entsprechende Verzahnung 20 am Differentialkorb 2 und damit ist, wie in 2 und 3 dargestellt, der Differentialkorb 2 mit der Antriebswelle 4 drehfest verbunden.Push the sliding sleeve 9 towards the differential carrier 2 , so locks a locking teeth or end teeth 19 that advantageously from the end face of the sliding sleeve 9 is worn in a corresponding toothing 20 at the differential carrier 2 and with that is how in 2 and 3 shown, the differential carrier 2 with the drive shaft 4 rotatably connected.

Die Betätigung der Schaltmuffe 9 erfolgt über einen Ringzylinder 12, der an eine hydraulische Druckfluidversorgungsleitung bzw. Hochdruckleitung 49, so wie dieser beispielsweise in 4a dargestellt ist, die Schaltmuffe 9 druckbeaufschlagt und verstellt. Der in der Druckfluidversorgungsleitung 49 aufgebaute Druck bewegt einen Ringkolben 11, der von dem Ringzylinder 12 druckbeaufschlagt wird und die Schaltmuffe 9 axial auf der Achswelle 4 in Richtung des Differentialkorbes 2 bzw. der auf diesem befindlichen Verzahnung 20 verstellt. Der Ringkolben 11 ist lediglich axial verschiebbar, aber ansonsten gehäusefest, das heißt fest mit dem Gehäuse 31 der Achswelle 3 oder 4 und/oder dem Gehäuse 32 des Differentials verbunden. Um einen Drehzahlausgleich zwischen dem ortsfest stehenden Ringkolben 11 und der rotierenden Schaltmuffe 9 zu erreichen, ist ein Lagerelement 10 vorhanden bzw. zwischen diese Bauteile zwischengeschaltet, um die Schaltmuffe 9, die mit Antriebsdrehzahl dreht, bezüglich des feststehenden Ringkolbens 11 zu entkoppeln.The actuation of the sliding sleeve 9 takes place via a ring cylinder 12 connected to a hydraulic pressure fluid supply line or high-pressure line 49 , like this example in 4a is shown, the shift sleeve 9 pressurized and adjusted. The in the pressure fluid supply line 49 built-up pressure moves an annular piston 11 from the ring cylinder 12 is pressurized and the shift sleeve 9 axially on the axle shaft 4 in the direction of the differential cage 2 or the teeth located on it 20 adjusted. The ring piston 11 is only axially displaceable, but otherwise fixed to the housing, that is fixed to the housing 31 the axle shaft 3 or 4 and / or the housing 32 connected to the differential. To a speed compensation between the stationary ring piston 11 and the rotating shift sleeve 9 to reach is a bearing element 10 present or interposed between these components to the shift sleeve 9 , which rotates at drive speed, with respect to the fixed ring piston 11 to decouple.

Da Flüssigkeiten inkompressibel sind, kann der Ringkolben 11 nach einer Druckbeaufschlagung und bei Aufrechterhaltung des Druckes im Hochdruckfluidkreislauf 40 nicht mehr ausweichen oder zurückweichen. Damit ist die Verriegelung zwischen der Antriebswelle 3 oder 4 und dem Differentialkorb 2 auf Dauer eingeschaltet und das auf der Motorabtriebswelle 33 aufgebrachte Eingangsdrehmoment für einen Vortrieb des Fahrzeuges über beide Achswellen 3 und 4.Since liquids are incompressible, the ring piston can 11 after pressurization and while maintaining the pressure in the high pressure fluid circuit 40 Do not dodge or retreat. This is the lock between the drive shaft 3 or 4 and the differential cage 2 permanently switched on and that on the engine output shaft 33 Applied input torque for propulsion of the vehicle over both axle shafts 3 and 4 ,

Ein Nachteil der Klauenverzahnungen gemäß 2 ist, dass sie unter Last nicht rasch und sicher abschalten. Unter Druckbelastung verkeilen die ineinander eingreifenden Verzahnungen und können sich auch bei einem Druckabbau nicht rasch lösen. Um dies zu vermeiden ist – wie in 3 dargestellt – vorgesehen, dass die Endverzahnung und die Verzahnung jeweils einen positiven Flankenwinkel, das heißt einen Winkel zwischen den Flanken der Zähne und der Zahnbasis, aufweisen, der 6° oder mehr beträgt und vorzugsweise zwischen 6 und 9° liegt.A disadvantage of the dog teeth according to 2 is that they do not shut down quickly and safely under load. Under pressure, the wedged intermeshing teeth and can not be solved quickly even with a pressure reduction. To avoid this is - as in 3 shown - provided that the end teeth and the teeth each have a positive flank angle, that is, an angle between the flanks of the teeth and the tooth base, which is 6 ° or more and preferably between 6 and 9 °.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass zumindest eine die Schaltmuffe 9 belastende und in ihre Freigabestellung drückende Federeinheit 13 vorgesehen ist, deren Federkraft dem zur Verriegelung der Endverzahnung 19 mit der Verzahnung 20 ausgeübten Druck des Kolbens entgegengerichtet ist. Diese Federeinheit 13 drückt die Schaltmuffe 9 in ihre Ausgangsposition zum raschen Lösen der Verriegelung zurück. Ein einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die Federeinheit, vorzugsweise eine Spiraldruckfeder, die Ausgangswelle 4 umgibt und auf einer von der Ausgangswelle 4 getragenen Scheibe 14 abgestützt ist. Das geforderte schnelle Abschalten, wie es bei neuartigen Bremssystemen, insbesondere ABS-Bremssystemen, gefordert ist, wird damit unterstützt; wichtig dafür sind die gewählten Winkel der Endverzahnung 19 und der Verzahnung 20 bzw. die hydraulische Druckbelastung bzw. die Möglichkeit, die hydraulische Druckbelastung und die Verriegelung abrupt beenden zu können.It may also be provided that at least one of the shift sleeve 9 loading and pushing in their release position spring unit 13 is provided, the spring force to the locking of the final toothing 19 with the teeth 20 applied pressure of the piston is directed opposite. This spring unit 13 pushes the shift sleeve 9 in their starting position for quick release of the lock back. A simple structure results when the spring unit, preferably a compression coil spring, the output shaft 4 surrounds and on one of the output shaft 4 worn disc 14 is supported. The required rapid shutdown, as required in novel braking systems, in particular ABS braking systems, is supported; important for this are the selected angles of the final toothing 19 and the gearing 20 or the hydraulic pressure load or the ability to terminate the hydraulic pressure load and the lock abruptly.

In 5 ist die Grundstruktur des Hydrauliksystems schematisch dargestellt. Aus einem Ölreservoir 41 wird Öl entnommen. Eine Druckaufbaueinheit 60 wird von einer elektronischen Steuereinheit 23 geschaltet und kann ausgehend von einem Ausgangsdruckniveau p0 einen höheren Betätigungsdruck pB aufbringen. Ein federbelastetes Rückschlagventil 45 stellt die Verbindung von der Niederdruckleitung 48 zur Hochdruckleitung 49 und dem hydraulischen Aktuator 61 bzw. der Stellvorrichtung 11, 12 her. Das federbelastete Rückschlagventil 45 verhindert, dass Druckfluid vom Aktuator 61 zurück in die Niederdruckleitung 48 fließen kann. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der von der äußeren Last abhängige Zylinderdruck pZ der Hochdruckleitung 49 nicht zu einem Anstieg des Betätigungsdrucks pB in der Niederdruckleitung führen kann. Das Rückschlagventil 45 beschränkt den Hochdruck auf den Hochdruckteil des Systems. Der Druckaufbau im Hochdruckteil geschieht durch eine äußere Belastung des Hydraulikzylinders bzw. des Stellteiles 11, 12 in Betrieb und kann nicht aktiv beeinflusst werden. Ohne Rückschlagventil 45 würde entsprechend dem resultierenden Druckgefälle aus dem Hochdruckteil Druckfluid in den Niederdruckteil strömen und den Druck dort anheben. Durch das federbelastete Rückschlagventil 45 wird jedoch ein Rückströmen von Fluid und damit eine druckmäßige Rückwirkung auf den Niederdruckteil verhindert. Dadurch können im Niederdruckteil kostengünstige, kompakt bauende Komponenten verwendet werden.In 5 is the basic structure of the hydraulic system shown schematically. From an oil reservoir 41 oil is removed. A pressure buildup unit 60 is from an electronic control unit 23 switched and can apply starting from an output pressure level p 0 a higher actuation pressure p B. A spring-loaded check valve 45 sets the connection from the low pressure line 48 to the high pressure line 49 and the hydraulic actuator 61 or the adjusting device 11 . 12 ago. The spring-loaded check valve 45 prevents pressurized fluid from the actuator 61 back to the low pressure line 48 can flow. In this way, it is ensured that the dependent of the external load cylinder pressure p Z of the high-pressure line 49 can not lead to an increase of the actuating pressure p B in the low pressure line. The check valve 45 limits the high pressure to the high pressure part of the system. The pressure build-up in the high pressure part is done by an external load of the hydraulic cylinder and the control part 11 . 12 in operation and can not be actively influenced. Without check valve 45 would flow according to the resulting pressure drop from the high pressure part of pressure fluid in the low pressure part and raise the pressure there. Through the spring-loaded check valve 45 However, a backflow of fluid and thus a pressure-related reaction to the low-pressure part is prevented. As a result, cost-effective, compact components can be used in the low-pressure part.

Die elektronische Steuereinheit 23 steuert weiters die Druckentlastungseinheit 62. Die Druckentlastungseinheit 62 ermöglicht ein rasches Absenken des Zylinderdrucks pZ auf den Ausgangsdruck p0. Die Leitung 40 dient als Ablauf aus dem Aktuator 61. Das abgelaufene Fluidvolumen kann in das Ölreservoir 41 fließen oder in die Druckaufbaueinheit 60 eingespeist werden. Eine teilweise Versorgung der Druckaufbaueinheit 60 aus der Leitung 40 hat den Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass Luft angesaugt wird.The electronic control unit 23 also controls the pressure relief unit 62 , The pressure relief unit 62 allows a rapid lowering of the cylinder pressure p Z to the output pressure p 0 . The administration 40 serves as a drain from the actuator 61 , The expired fluid volume can enter the oil reservoir 41 flow or into the pressure build-up unit 60 be fed. A partial supply of the pressure build-up unit 60 from the line 40 has the advantage of reducing the likelihood that air will be sucked in.

In 4a und 4b ist schematisch ein Beispiel eines konkreten, ausführbaren Hydrauliksystems dargestellt, wobei sich der Aufbau auf die in 5. dargestellten Hauptbaugruppen zurückführen lässt. 4a und 4b unterscheiden sich dadurch, dass in 4a der Zustand des Hydrauliksystems bei geöffneter Sperre dargestellt wird, während in 4b der Zustand des Hydrauliksystems bei geschalteter Sperre aufgezeigt wird. Das Hydrauliksystem wird über einen Tank 41, über die Zu- und Ablaufleitung 40 und eine Hydraulikpumpe 42 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt. Der Antrieb der Hydraulikpumpe 42 kann insbesondere durch einen Elektromotor oder durch eine mechanische Kopplung mit Getriebeelementen, beispielsweise dem Differentialkorb 2, erfolgen. Ein Überdruckventil 43 dient zur Begrenzung des Betätigungsdrucks auf ein definiertes Niveau und stellt eine Absicherung gegen eventuelle Störungen im System dar.In 4a and 4b schematically an example of a concrete, executable hydraulic system is shown, wherein the structure of the in 5 , can be traced back to the main assemblies shown. 4a and 4b differ in that in 4a the state of the hydraulic system is shown with the lock open, while in 4b the state of the hydraulic system is shown with switched lock. The hydraulic system is via a tank 41 , via the inlet and outlet pipes 40 and a hydraulic pump 42 supplied with hydraulic fluid. The drive of the hydraulic pump 42 can in particular by an electric motor or by a mechanical coupling with transmission elements, such as the differential carrier 2 , respectively. A pressure relief valve 43 serves to limit the actuating pressure to a defined level and provides protection against possible malfunctions in the system.

Ein Ölfilter 50 kann vorgesehen sein, um das Öl von Schmutzpartikeln zu filtern. Der Ölfilter 50 kann mit einem Differenzdruckventil 51 versehen sein, das bei zu großem Druckabfall einen Filterbypass öffnet. Der Ölfilter 50 und das zugehörige Differenzdruckventil 51 können sowohl saug-, als auch druckseitig der Hydraulikpumpe 42 angeordnet sein.An oil filter 50 can be provided to filter the oil from dirt particles. The oil filter 50 can with a differential pressure valve 51 be provided that opens a filter bypass in case of excessive pressure drop. The oil filter 50 and the associated differential pressure valve 51 can both suction and pressure side of the hydraulic pump 42 be arranged.

Ein vorgesehener Druckfluidspeicher 15 garantiert schnelle Schaltzeiten, die von einer Hydraulikpumpe 42 allein nicht realisiert werden könnten. Mit dem Speicher 15 werden schnelle Druckanstiege erzielt.An intended pressure fluid reservoir 15 Guarantees fast switching times by a hydraulic pump 42 alone could not be realized. With the memory 15 Fast pressure increases are achieved.

Die Hydraulikpumpe 42 kann abschaltbar gestaltet sein, um eine die Energieaufnahme und Schallabstrahlung der Pumpe im normalen Fahrbetrieb zu vermeiden. In diesem Betriebszustand könnte es zu einem unerwünschten Verlust von Druckvolumen im Druckfluidspeicher 15 kommen. Zur Vermeidung dieses Verlusts kann ein federbelastetes Rückschlagventil 46 vorgesehen sein, das ein Rückströmen von Druckfluid in Richtung Pumpe verhindert.The hydraulic pump 42 Can be switched off to avoid the energy absorption and sound radiation of the pump during normal driving. In this operating state, it could lead to an undesirable loss of pressure in the pressure fluid reservoir 15 come. To avoid this loss, a spring-loaded check valve 46 be provided, which prevents a backflow of pressurized fluid in the direction of the pump.

Ein 2/2 Wegeventil 44 und ein 2/2 Wegeventil 18 dienen zum Zu- und Abschalten der Differentialsperre. Das Schalten der 2/2 Wegeventile 18, 44 erfolgt entweder mechanisch oder über eine elektrische Steuereinheit 23. Prinzipiell ist auch eine hydraulische Ansteuerung der 2/2 Wegeventile denkbar. Von Vorteil ist, dass aufgrund der Rückstellfedern der beiden 2/2 Wegeventile 18, 44 bei Ausfall der elektrischen Steuereinheit 23 automatisch die Differentialsperre geöffnet wird. A 2/2 way valve 44 and a 2/2 way valve 18 serve to connect and disconnect the differential lock. Switching the 2/2 way valves 18 . 44 takes place either mechanically or via an electrical control unit 23 , In principle, a hydraulic control of the 2/2 way valves is conceivable. The advantage is that due to the return springs of the two 2/2 way valves 18 . 44 in case of failure of the electrical control unit 23 automatically the differential lock is opened.

In dem in 4a dargestellten Zustand ist die Differentialsperre nicht geschaltet. Das 2/2 Wegeventil 44 befindet sich in Sperrstellung, sodass über die Niederdruckleitung 48 kein Druck aufgebaut wird. Das federbetätigte Rückschlagventil 45 verbindet die Niederdruckleitung 48 mit der Hochdruckleitung 49. In dem in 4a dargestellten Zustand sind sowohl die Niederdruckleitung 48, als auch die Hochdruckleitung 49 drucklos bzw. weisen den Ausgangsdruck p0 auf. Das Fluid in der Hochdruckleitung 49 wirkt mit seinem Druck auf den Hydraulikzylinder 12. Das 2/2 Wegeventil 18 befindet sich in Öffnungsstellung, sodass Fluidvolumen aus der Hochdruckleitung 49 in den Ablauf 40 fließen kann. Dadurch ist eine rasche Rückstellung des Hydraulikzylinders 12 in seine Ausgangsstellung gewährleistet. Ein weiteres, gegebenenfalls einstellbares, Überdruckventil 47 ist in dem in 4a gezeigten Zustand mit nicht geschalteter Differentialsperre in jedem Fall inaktiv, da die Hochdruckleitung 49 drucklos ist bzw. lediglich den Ausgangsdruck p0 aufweist.In the in 4a shown state, the differential lock is not switched. The 2/2 way valve 44 is in blocking position, so that via the low-pressure line 48 no pressure is built up. The spring-operated check valve 45 connects the low pressure line 48 with the high pressure line 49 , In the in 4a State shown are both the low pressure line 48 , as well as the high pressure line 49 depressurized or have the output pressure p 0 on. The fluid in the high pressure line 49 acts with its pressure on the hydraulic cylinder 12 , The 2/2 way valve 18 is in the open position, so that fluid volume from the high pressure line 49 in the process 40 can flow. This is a quick reset of the hydraulic cylinder 12 ensured in its initial position. Another, optionally adjustable, pressure relief valve 47 is in the in 4a shown state with non-switched differential lock in each case inactive, since the high-pressure line 49 is depressurized or has only the output pressure p 0 .

In dem in 4b dargestellten Zustand ist die Differentialsperre geschaltet. Das 2/2 Wegeventil 44 befindet sich in Öffnungsstellung, sodass die Niederdruckleitung 48 mit dem Betätigungsdruck pB beaufschlagt wird. Das federbetätigte Rückschlagventil 45 verbindet die Niederdruckleitung 48 mit der Hochdruckleitung 49. In dem in 4b dargestellten Zustand weist die Niederdruckleitung 48 den Betätigungsdruck pB auf. Die Hochdruckleitung 49 wirkt auf den Hydraulikzylinder 12. Die Hochdruckleitung 49 weist den Zylinderdruck pZ auf, der größer oder gleich dem Betätigungsdruck pB ist, wobei etwaige Einflüsse des Rückschlagventils 45 vernachlässigt werden. Über das federbetätigte Rückschlagventil 45 wird sichergestellt, dass ein Druckanstieg in der Hochdruckleitung 49 nicht zu einem Druckanstieg in der Niederdruckleitung 48 führt. Ein Druckanstieg über den Betätigungsdruck pB kann durch Belastungen der Sperre im Betrieb eintreten. Das 2/2 Wegeventil 18 befindet sich in Sperrstellung, sodass das Fluidvolumen aus der Hochdruckleitung 49 nicht den Ablauf 40 fließen kann. Dadurch ist eine Verriegelung des Hydraulikzylinders 12 in seiner Endlage gewährleistet. Über das federbelastete Rückschlagventil 45 wird der Nachfluss von Druckfluid ermöglicht, falls es im Hochdruckbereich zu Leckagen gekommen ist. Selbstverständlicherweise stellt das Rückschlagventil 45 auch ein rasches Befüllen des Hydraulikzylinders 12 sicher, falls die Differentialsperre zugeschaltet wird. Der Druck in der Niederdruckleitung 48 und in der Hochdruckleitung 49 kann von der Steuereinheit 23 überwacht werden. Zur Überlastsicherung ist ein weiteres, gegebenenfalls einstellbares, Überdruckventil 47 vorgesehen, um extremen Drücken zu entsprechen, die im Betrieb in Sondersituationen auftreten können. Wenn der Zylinderdruck pz den Betätigungsdruck pB überschreitet, liegt im Wesentlichen eine Proportionalität zwischen Zylinderdruck pz und dem von der Differentialsperre übertragenen Drehmoment vor. Das Begrenzen des Hydraulikdrucks kann vorteilhafterweise dazu genutzt werden, um den Antriebsstrang vor Überlasten zu schützen. Ebenso können die Drücke begrenzt werden, sodass die Hydraulikkomponenten vor unzulässig hohen Drücken geschützt werden können.In the in 4b shown state, the differential lock is switched. The 2/2 way valve 44 is in opening position, so that the low-pressure line 48 is acted upon by the actuating pressure p B. The spring-operated check valve 45 connects the low pressure line 48 with the high pressure line 49 , In the in 4b shown state, the low pressure line 48 the actuation pressure p B on. The high pressure line 49 acts on the hydraulic cylinder 12 , The high pressure line 49 has the cylinder pressure p Z , which is greater than or equal to the actuation pressure p B , with any influences of the check valve 45 be ignored. About the spring-operated check valve 45 Ensures that a pressure increase in the high pressure line 49 not to a pressure increase in the low pressure line 48 leads. An increase in pressure over the actuation pressure p B can occur due to loads on the lock during operation. The 2/2 way valve 18 is in blocking position, so that the fluid volume from the high pressure line 49 not the process 40 can flow. This is a locking of the hydraulic cylinder 12 guaranteed in its final position. About the spring-loaded check valve 45 the flow of pressurized fluid is made possible if leaks occur in the high-pressure area. Of course, the check valve provides 45 also a quick filling of the hydraulic cylinder 12 safe, if the differential lock is switched on. The pressure in the low pressure line 48 and in the high pressure line 49 can from the control unit 23 be monitored. For overload protection is another, optionally adjustable, pressure relief valve 47 designed to meet extreme pressures that can occur during operation in special situations. When the cylinder pressure p z exceeds the actuation pressure p B , there is substantially a proportionality between the cylinder pressure p z and the torque transmitted from the differential lock. The limiting of the hydraulic pressure can be used advantageously to protect the drive train from overloading. Likewise, the pressures can be limited, so that the hydraulic components can be protected from impermissibly high pressures.

Sobald die Druckentlastungseinheit 18 in Durchflussstellung ist, fließt das Druckmedium in den Behälter 41 zurück und die Federeinheit 13 drückt den Kolben 11 in seine Ausgangsposition.Once the pressure relief unit 18 is in the flow position, the pressure medium flows into the container 41 back and the spring unit 13 pushes the piston 11 to his starting position.

Von besonderem Vorteil ist es, wie in den 1, 4a, 4b und 5 dargestellt, wenn an die Druckentlastungseinheit 18 das Steuergerät eines ABS-Brennsystems angeschlossen ist und die Druckentlastungseinheit 18 vom Steuergerät 23 für den Fall einer mit ABS zu unterstützenden Bremsung mit Öffnungssignalen beaufschlagbar ist. Mit dem Steuergerät 23 kann unverzüglich und rasch ein Druckabfall im Druckfluidkreislauf 39 erreicht und der Kolben 11 wieder in seine Ausgangsstellung zurückverstellt werden.Of particular advantage is, as in the 1 . 4a . 4b and 5 shown when connected to the pressure relief unit 18 the control unit of an ABS combustion system is connected and the pressure relief unit 18 from the control unit 23 in the case of an ABS to be assisted braking with opening signals can be acted upon. With the control unit 23 can promptly and rapidly a pressure drop in the pressure fluid circuit 39 reached and the piston 11 be moved back to its original position.

Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Vorgangsweise für die Erstellung von Ausgleichsgetrieben für mit permanentem Allradantrieb versehene Fahrzeuge.Of particular advantage is the procedure according to the invention for the creation of differential gears for vehicles provided with permanent four-wheel drive.

Es wird bemerkt, dass mit der Sperrstellung eines Wegeventils durchwegs jene Schaltstellung zu verstehen ist, bei der kein Durchfluss möglich ist.It is noted that with the blocking position of a directional valve throughout that switching position is to be understood, in which no flow is possible.

Es wird bemerkt, dass prinzipiell auch andere Formen und Ausführungsformen des Hydraulikzylinders 12 und des Kolbens 11 möglich sind. Es könnte auch eine Mehrzahl von längs des Umfanges der Achswelle 3 oder 4 verteilt angeordneten hydraulischen Stellvorrichtungen bzw. Kolben-Zylinder-Einheiten für die Schaltmuffe 9 vorgesehen sein.It will be noted that, in principle, other forms and embodiments of the hydraulic cylinder 12 and the piston 11 possible are. It could also be a plurality of along the circumference of the axle shaft 3 or 4 distributed hydraulic adjusting devices or piston-cylinder units for the shift sleeve 9 be provided.

In ähnlicher Weise kann auch eine Mehrzahl von Federeinheiten die Achswelle 3 oder 4 umgebend zur Rückstellung der Schaltmuffe 9 vorgesehen sein.Similarly, a plurality of spring units, the axle shaft 3 or 4 surrounding for resetting the sliding sleeve 9 be provided.

Der Druckfluidspeicher 15 ist zwischen dem Rückschlagventil 46 und dem Schaltventil 44 an die Niederdruckleitung 48 angeschlossen. The pressure fluid reservoir 15 is between the check valve 46 and the switching valve 44 to the low pressure line 48 connected.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004020863 A1 [0002] DE 102004020863 A1 [0002]
  • DE 10303984 A1 [0002] DE 10303984 A1 [0002]

Claims (13)

Ausgleichsgetriebe mit zwei Ausgangswellen (3, 4) und einer Sperre, mit der eine der Ausgangswellen (4) drehfest mit dem Korb oder Steg (2) des Ausgleichsgetriebes (1) verbindbar ist, wobei die Sperre eine Schaltmuffe (9) aufweist, welche mit dieser Ausgangswelle (4) drehfest verbunden und koaxial verschiebbar gelagert ist und eine Endverzahnung (19) aufweist, die mit einer vom Korb oder Steg (2) getragenen, vorzugsweise komplementär ausgebildeten, Verzahnung (20) direkt in Eingriff bringbar ist und wobei eine hydraulische Stellvorrichtung (11, 12) für die Schaltmuffe (9) vorgesehen ist, mit der die Schaltmuffe (9) aus einer Freigabestellung in eine Eingriffstellung mit der Verzahnung (20) verschiebbar und unter Beibehaltung des Anpressdruckes in Eingriffsstellung haltbar ist. dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (11, 12) an eine Druckaufbaueinheit (60) mit einer hydraulischen Niederdruckleitung (48) und an eine Druckentlastungseinheit (62) mit einer hydraulischen Hochdruckleitung (49) anschließbar ist, wobei über die Niederdruckleitung (48) die Schaltmuffe (9) von ihrer Freigabestellung in ihre Eingriffsstellung verstellbar ist und über die Hochdruckleitung (49) der Anpressdruck der Schaltmuffe (9) in ihrer Eingriffsstellung aufrechterhalten wird, wobei ein Rückschlagventil (45) ein Rückströmen von Druckfluid von der Hochdruckleitung (49) in die Niederdruckleitung (48) verhindert und bei Druckentlastung der Hochdruckleitung (49) die Schaltmuffe (9) in ihre Freigabestellung rückführbar ist.Differential with two output shafts ( 3 . 4 ) and a barrier with which one of the output shafts ( 4 ) rotatably with the basket or bridge ( 2 ) of the differential gear ( 1 ) is connectable, wherein the lock a shift sleeve ( 9 ), which with this output shaft ( 4 ) rotatably connected and is mounted coaxially displaceable and a final toothing ( 19 ) with one of the basket or web ( 2 ), preferably complementarily formed, toothing ( 20 ) is directly engageable and wherein a hydraulic actuator ( 11 . 12 ) for the sliding sleeve ( 9 ) is provided, with which the shift sleeve ( 9 ) from a release position into an engagement position with the toothing ( 20 ) is displaceable and durable while maintaining the contact pressure in the engaged position. characterized in that the adjusting device ( 11 . 12 ) to a pressure build-up unit ( 60 ) with a hydraulic low-pressure line ( 48 ) and to a pressure relief unit ( 62 ) with a hydraulic high-pressure line ( 49 ), whereby via the low-pressure line ( 48 ) the sliding sleeve ( 9 ) is adjustable from its release position into its engaged position and via the high pressure line ( 49 ) the contact pressure of the sliding sleeve ( 9 ) is maintained in its engaged position, wherein a check valve ( 45 ) a return flow of pressurized fluid from the high pressure line ( 49 ) into the low pressure line ( 48 ) and when pressure relief of the high pressure line ( 49 ) the sliding sleeve ( 9 ) is traceable to its release position. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckleitung (48) von einem Ölbehälter (41) über eine Öldruckpumpe (42), ein Schaltventil (44) und das Rückschlagventil (45) zur Stellvorrichtung (11, 12) geführt ist, dass die Hochdruckleitung (49) von der Stellvorrichtung (11, 12) über ein Schaltventil (18) zurück zum Ölbehälter (41) geführt ist und dass eine Steuereinheit (23) vorgesehen ist, mit der das Schaltventil (44), das Schaltventil (18) und gegebenenfalls die Ölpumpe (42) gesteuert sind.Differential according to claim 1, characterized in that the low-pressure line ( 48 ) from an oil container ( 41 ) via an oil pressure pump ( 42 ), On-off valve ( 44 ) and the check valve ( 45 ) to the adjusting device ( 11 . 12 ) is that the high pressure line ( 49 ) of the adjusting device ( 11 . 12 ) via a switching valve ( 18 ) back to the oil reservoir ( 41 ) and that a control unit ( 23 ) is provided, with which the switching valve ( 44 ), the switching valve ( 18 ) and, where appropriate, the oil pump ( 42 ) are controlled. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endverzahnung (19) und die Verzahnung (20) die einzige drehschlüssige Verbindung zwischen dieser Ausgangswelle (4) und dem Ausgleichsgetriebe (1) darstellen und/oder dass die Endverzahnung (19) und die Verzahnung (20) jeweils einen positiven Flankenwinkel (w), das heißt einen Winkel zwischen den Flanken (21) der Zähne und der Zahnbasis (22), aufweisen, der vorzugsweise zwischen 6 und 9° liegt und/oder dass die Endverzahnung (19) und die Verzahnung (20) aus Stahl hergestellt und gegebenenfalls ölgeschmiert sind. Differential gear according to claim 1 or 2, characterized in that the final toothing ( 19 ) and the gearing ( 20 ) the only rotational connection between this output shaft ( 4 ) and the differential gear ( 1 ) and / or that the final toothing ( 19 ) and the gearing ( 20 ) each have a positive flank angle (w), that is an angle between the flanks ( 21 ) of the teeth and the tooth base ( 22 ), which preferably lies between 6 and 9 °, and / or that the final toothing (FIG. 19 ) and the gearing ( 20 ) are made of steel and optionally oil lubricated. Ausgleichsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgetriebe (1) als Kegelraddifferenzial oder Planetengetriebe mit Kegelrädern ausgebildet ist und/oder dass die Ausgangswelle (4) über die Schaltmuffe (9) mit dem Korb (2) des Differenzials (1) verbindbar ist und/oder dass die auf der Ausgangswelle (4) verschiebbar gelagerte Schaltmuffe (9) axial von zumindest einem, vorzugsweise kreisringförmigen, Kolben (11) zumindest eines, vorzugsweise kreisringförmigen Querschnitt besitzenden, Hydraulikzylinders (12) verstellbar ist, der am Ausgangswellengehäuse (31) und/oder Ausgleichsgetriebegehäuse (32) lagefest angeordnet ist. Differential according to one of claims 1 to 3, characterized in that the differential gear ( 1 ) is formed as bevel gear differential or planetary gear with bevel gears and / or that the output shaft ( 4 ) via the sliding sleeve ( 9 ) with the basket ( 2 ) of the differential ( 1 ) is connectable and / or that on the output shaft ( 4 ) slidably mounted shift sleeve ( 9 ) axially of at least one, preferably annular, piston ( 11 ) at least one, preferably annular cross-section possessing, hydraulic cylinder ( 12 ) which is adjustable on the output shaft housing ( 31 ) and / or differential case ( 32 ) is arranged fixed in position. Ausgleichsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entkopplung zwischen dem rotationsfest gelagerten Kolben (11) und der Schaltmuffe (9) ein Dreh- oder Ausgleichslager (10) angeordnet ist, über das der Kolben (11) des Hydraulikzylinders (12) die Schaltmuffe (9) druckbelastet. Differential according to one of claims 1 to 4, characterized in that for decoupling between the rotatably mounted piston ( 11 ) and the sliding sleeve ( 9 ) a rotary or compensating bearing ( 10 ) is arranged, via which the piston ( 11 ) of the hydraulic cylinder ( 12 ) the sliding sleeve ( 9 ) pressure loaded. Ausgleichsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine die Schaltmuffe (9) belastende und in ihre Freigabestellung drückende Federeinheit (13) vorgesehen ist, deren Federkraft dem zur Verriegelung der Endverzahnung (19) mit der Verzahnung (20) ausgeübten Druck des Kolbens (11) entgegengerichtet ist. Differential according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one of the shift sleeve ( 9 ) loading and pushing in their release position spring unit ( 13 ) is provided, whose spring force to the locking of the final toothing ( 19 ) with the toothing ( 20 ) exerted pressure of the piston ( 11 ) is directed opposite. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinheit (13), vorzugsweise eine Spiraldruckfeder, die Ausgangswelle (4) umgibt und auf einer von der Ausgangswelle (4) getragenen Scheibe (14) abgestützt ist. Differential according to claim 6, characterized in that the spring unit ( 13 ), preferably a helical compression spring, the output shaft ( 4 ) and on one of the output shaft ( 4 ) worn disc ( 14 ) is supported. Ausgleichsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an die Niederdruckleitung (48) des Hydraulikzylinders (12) ein Druckfluidspeicher (15) angeschlossen ist. Differential according to one of claims 1 to 7, characterized in that the low pressure line ( 48 ) of the hydraulic cylinder ( 12 ) a pressure fluid reservoir ( 15 ) connected. Ausgleichsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Druckentlastung der Hochdruckleitung (49) bzw. der Schaltmuffe (9) für das Öffnen der Verriegelung und für eine Beendigung des Eingriffes zwischen der Endverzahnung (19) und der Verzahnung (20) als schaltbare Druckentlastungseinheit (62) ein schaltbares Mehrwegeventil (18) in der Hochdruckleitung (49) eingeschaltet ist. Differential according to one of claims 1 to 8, characterized in that for pressure relief of the high pressure line ( 49 ) or the sliding sleeve ( 9 ) for the opening of the lock and for a termination of the engagement between the end teeth ( 19 ) and the gearing ( 20 ) as a switchable pressure relief unit ( 62 ) a switchable multiway valve ( 18 ) in the high pressure line ( 49 ) is turned on. Ausgleichsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuereinheit (23) für die Druckentlastungseinheit (18) das Steuergerät eines ABS-Brennsystems angeschlossen ist und die Druckentlastungseinheit (18) vom Steuergerät (23) für den Fall einer mit ABS zu unterstützenden Bremsung mit Öffnungssignalen beaufschlagbar ist. Differential according to one of claims 1 to 9, characterized in that as a control unit ( 23 ) for the pressure relief unit ( 18 ) the control unit of an ABS combustion system is connected and the pressure relief unit ( 18 ) from the control unit ( 23 ) Can be acted upon in the case of ABS to be supported braking with opening signals. Ausgleichsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass gegebenenfalls einstellbares Überdruckventil (47) vorgesehen ist, um den Hydraulikdruck in der Hochdruckleitung (49) nach oben hin zu begrenzen und/oder das von der Schaltmuffe (9) übertragene Drehmoment nach oben hin zu begrenzen.Differential according to one of claims 1 to 10, characterized in that optionally adjustable overpressure valve ( 47 ) is provided to the hydraulic pressure in the high pressure line ( 49 ) to limit upward and / or that of the sliding sleeve ( 9 ) torque to limit upward. Ausgleichsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Endverzahnung (19) auf der Stirnfläche der, vorzugsweise rohrförmig oder zylindrisch geformten, Schaltmuffe (9) und die Verzahnung (20) auf dem Korb oder Steg (2) die Ausgangswelle (4) umgebend jeweils in Form von sich axial zur Ausgangswelle (4) erstreckenden Zähnen (25) ausgebildet sind. Differential according to one of claims 1 to 11, characterized in that the final toothing ( 19 ) on the end face of the, preferably tubular or cylindrical shaped, sliding sleeve ( 9 ) and the gearing ( 20 ) on the basket or bridge ( 2 ) the output shaft ( 4 ) surrounding each in the form of axially to the output shaft ( 4 ) extending teeth ( 25 ) are formed. Fahrzeug mit zumindest einem vom Fahrzeugmotor angetriebenen Ausgleichsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einer Sperre zur Querverrieglung einer der Achswellen (3, 4) des Ausgleichsgetriebes (1) oder zur Längsverrieglung der Durchtriebsachse des dem Fahrzeugmotor näher liegenden oder vom Motor direkt angetriebenen Ausgleichsgetriebes mit dem Korb oder Steg (2) dieses Ausgleichsgetriebes (1).Vehicle with at least one differential gear driven by the vehicle engine according to one of Claims 1 to 12, with a lock for transverse locking of one of the axle shafts ( 3 . 4 ) of the differential gear ( 1 ) or for Längsverrieglung the drive shaft of the vehicle engine closer or directly driven by the engine differential gear with the basket or web ( 2 ) of this differential gear ( 1 ).
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