DE102014201255B4

DE102014201255B4 - Differential, in particular axle differential for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102014201255B4
Application number: DE102014201255.4A
Authority: DE
Inventors: Franz Kurth
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2018-11-22
Anticipated expiration: 2034-01-24
Also published as: DE102014201255A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ausgleichsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Überlagerungsgetriebe zur Verzweigung der an einem Leistungseingang anliegenden Antriebsleistung auf einen ersten Lastweg der zu einem ersten Leistungsausgang führt, sowie auf einen zweiten Lastweg, der zu einem zweiten Leistungsausgang führt, einem Wendegetriebe das in den zweiten Lastweg eingebunden ist und derart ausgelegt ist, dass sich auf die beiden Leistungsausgänge eine symmetrische Leistungsverzweigung ergibt, wobei das Wendegetriebe und das Überlagerungsgetriebe als zueinander gleichachsig angeordnete Planetengetriebe ausgeführt sind, und das Wendegetriebe einen Planetenträger aufweist, der über eine erste Kupplungseinrichtung schaltbar mit dem Leistungseingang, sowie über eine zweite Kupplungs- oder Sperreinrichtung schaltbar stationär festlegbar ist.The invention relates to a differential for a motor vehicle, with a superposition gear for branching the voltage applied to a power input drive power to a first load path leading to a first power output, and to a second load path leading to a second power output, a reversing gear in the second load path is integrated and is designed so that there is a symmetrical power split on the two power outputs, wherein the reverse gear and the superposition gear are designed as mutually coaxially arranged planetary gear, and the reversing gear has a planet carrier, the switchable via a first coupling means with the Power input, as well as a second coupling or locking device switchable stationary fixable.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung richtet sich auf ein für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehenes Ausgleichsgetriebe, das als solches dazu dient, die über einen Leistungseingang zugeführte Antriebsleistung auf einen ersten und auf einen zweiten Leistungsausgang zu verzweigen, wobei diese Leistungsausgänge entweder die beiden Räder einer angetriebenen Fahrzeugachse, oder die Achsdifferentiale von zwei separaten Fahrzeugachsen, insbesondere eine Fahrzeugvorderachse und eine Fahrzeughinterachse, treiben.The invention is directed to an intended for use in a motor vehicle differential gear, as such serves to branch the supplied power input to a first power input and a second power output, said power outputs either the two wheels of a driven vehicle axle, or the axle differentials of two separate vehicle axles, in particular a vehicle front axle and a vehicle rear axle, drive.

Aus US 5,845,732 A ist ein Getriebe bekannt, bei welchem die Leistungsverzweigung innerhalb des Getriebes durch eine erste Planetenstufe bewerkstelligt wird, die ein Sonnenrad, einen mit Planeten bestückten Planetenträger und ein Hohlrad umfasst. Die seitens eines Motors bereitgestellte Antriebsleistung wird über das insoweit als Leistungseingang fungierende Sonnenrad in das Getriebe eingeleitet, die Leistungsverzweigung erfolgt auf den Planetenträger sowie das Hohlrad. Der Planetenträger ist hierbei mit einer ersten Ausgangswelle gekoppelt. Das Hohlrad ist mit dem Sonnenrad einer zweiten Getriebestufe gekoppelt. Die zweite Getriebestufe umfasst ein stationäres Hohlrad sowie einen mit Doppelplaneten bestückten Planetenträger. Dieser Planetenträger ist mit einer zweiten Ausgangswelle gekoppelt.Out US 5,845,732 A a transmission is known in which the power split within the transmission is accomplished by a first planetary stage comprising a sun gear, a planet carrier equipped with planets and a ring gear. The drive power provided by an engine is introduced via the extent acting as a power input sun gear in the transmission, the power split takes place on the planet carrier and the ring gear. The planet carrier is in this case coupled to a first output shaft. The ring gear is coupled to the sun gear of a second gear stage. The second gear stage comprises a stationary ring gear and a planet carrier equipped with double planets. This planet carrier is coupled to a second output shaft.

In EP 0 045 981 B1 ist ein Ausgleichsgetriebe beschrieben, in dem zwei Planetenstufen des Differenzials über einen Koppelplanetentrieb und zwei Kupplungen miteinander wirkverbunden sind. Der Planetenträger der einen Planetenstufe des Differenzials ist am Gehäuse festgelegt. Ein Kupplungselement einer der Kupplungen ist an diesem Planetenträger fest, so dass mittels dieser Kupplung ein Sonnenrad des Koppelplanetentriebs über den am gehäusefesten Planetenträger auch am Gehäuse festgelegt werden kann. Die Antriebsleistung wird über das Hohlrad des Koppelplanetentriebs in das Ausgleichsgetriebe eingebracht. Über eine zweite Kupplung können das Hohlrad und der Planetenträger des Koppelplanetentriebs miteinander verbunden und der Koppelplanetentrieb somit geblockt werden. Die Sonnenräder der beiden Planetenstufen des Differenzials sind miteinander verbunden. Aus dieser Anordnung ergibt sich ein unter Last schaltbares Ausgleichsgetriebe.In EP 0 045 981 B1 is described a differential gear, in which two planetary stages of the differential via a coupling planetary gear and two clutches are operatively connected to each other. The planet carrier of a planetary stage of the differential is fixed to the housing. A coupling element of one of the clutches is fixed to this planet carrier, so that by means of this coupling a sun gear of the coupling planetary gear on the housing-fixed planetary carrier can also be fixed to the housing. The drive power is introduced via the ring gear of the coupling planetary gear in the differential. Via a second clutch, the ring gear and the planet carrier of the coupling planetary gear can be connected to each other and the coupling planetary gear can thus be blocked. The sun gears of the two planetary stages of the differential are interconnected. From this arrangement results in a switchable under load differential gear.

DE 195 24 547 A1 zeigt ein Ausgleichsgetriebe, welches eine Torque - Vectoring - Einheit aufweist. Eine Doppelplanetenstufe ist zwischen das Ausgleichsgetriebe und einen der Leistungsausgänge bzw. das Ausgleichsgetriebe und die Torque - Vectoring - Einheit geschaltet und über eine Verzögerungskupplung bzw. eine Beschleunigungskupplung mit einer Planetenstufe wirkverbunden. Die Planetenstufe agiert in Abhängigkeit der Schaltlogik der Kupplungen in der Torque - Vectoring - Einheit als Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsgetriebe. Bei Betätigung wahlweise einer der Kupplungen wird entweder das Sonnenrad der Planetenstufe oder der Planetenträger der Planetenstufe gegenüber dem Gehäuse abgebremst, sodass die gewünschte Verteilung der Drehmomente auf die Leistungsausgänge durch Beschleunigung bzw. Verzögerung der Drehzahlen in der Planetenstufe geregelt werden kann. DE 195 24 547 A1 shows a differential gear, which has a torque vectoring unit. A double planetary stage is connected between the differential and one of the power outputs or the differential and the torque vectoring unit and is operatively connected to a planetary stage via a deceleration clutch or an acceleration clutch. The planetary stage acts as an acceleration or deceleration gearbox depending on the switching logic of the clutches in the torque vectoring unit. Upon actuation of either one of the clutches, either the sun gear of the planetary stage or the planetary carrier of the planetary stage is braked relative to the housing, so that the desired distribution of torques on the power outputs by acceleration or deceleration of the speeds in the planetary stage can be controlled.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausgleichsgetriebe für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das sich durch einen hohen mechanischen Wirkungsgrad, ein vorteilhaftes mechanisches Betriebsverhalten sowie ein erweitertes Funktionsspektrum auszeichnet.The invention has for its object to provide a differential for a motor vehicle, which is characterized by a high mechanical efficiency, an advantageous mechanical performance and an extended range of functions.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ausgleichsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit:

- einem Überlagerungsgetriebe zur Verzweigung der an einem Leistungseingang anliegenden Antriebsleistung auf einen ersten Lastweg der zu einem ersten Leistungsausgang führt, sowie auf einen zweiten Lastweg, der zu einem zweiten Leistungsausgang führt,
- einem Wendegetriebe das in den zweiten Lastweg eingebunden ist und derart ausgelegt ist, dass sich auf die beiden Leistungsausgänge eine symmetrische Leistungsverzweigung ergibt, wobei das Wendegetriebe und das Überlagerungsgetriebe als zueinander gleichachsig angeordnete Planetengetriebe ausgeführt sind, und
- das Wendegetriebe einen Planetenträger aufweist der über eine erste Kupplungseinrichtung schaltbar mit dem Leistungseingang, sowie über eine zweite Kupplungs- oder Sperreinrichtung schaltbar stationär festlegbar ist.

The above object is achieved by a differential for a motor vehicle, with:

a superposition gear for branching the drive power applied to a power input to a first load path leading to a first power output, and to a second load path leading to a second power output,
- A reversing gear which is integrated into the second load path and is designed such that there is a symmetrical power split on the two power outputs, wherein the reverse gear and the superposition gear are designed as mutually coaxial arranged planetary gear, and
- The reversing gear has a planet carrier which is connected via a first coupling means switchable to the power input, as well as a second coupling or locking device switchable stationary fixable.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, über die das Ausgleichsgetriebe darstellende Baugruppe des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges eine reine Differentialwirkung sowie eine Rückwärtsgang-Funktion mit erhöhter Übersetzung ins Langsame, und ggf. auch eine Arretierfunktion bereitzustellen.This makes it possible in an advantageous manner, on the differential gear representing assembly of the drive train of a motor vehicle, a pure differential action and a reverse gear function with increased translation into the slow, and possibly also provide a locking function.

Das oben angegebene Ausgleichsgetriebe setzt sich vorzugsweise zusammen aus:

- einem Leistungseingang zur Bewerkstelligung der Einleitung der Antriebsleistung in das Ausgleichsgetriebe
- einem ersten Leistungsausgang,
- einem zum ersten Leistungsausgang gleichachsigen zweiten Leistungsausgang, und
- einer als Planetengetriebestufe ausgeführten Überlagerungsgetriebestufe zur Bewerkstelligung der Verzweigung der über den Leistungseingang eingeleiteten Antriebsleistung,
- wobei die Überlagerungsgetriebestufe ein Sonnenrad, ein Hohlrad, einen ersten Planetenträger sowie eine an diesem gelagerte Planetenanordnung umfasst, welche das erste Sonnenrad mit dem ersten Hohlrad kinematisch koppelt,
- der Leistungseingang das Hohlrad der Überlagerungsgetriebestufe treibt,
- der erste Leistungsausgang an den ersten Planetenträger gekoppelt ist, und
- wobei der zweite Leistungsausgang über ein Wendegetriebe an das erste Sonnenrad gekoppelt ist, und das Wendegetriebe ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger, eine zweite Planetenanordnung, sowie ein zweites Hohlrad aufweist, und
- der zweite Planetenträger über eine erste Kupplungseinrichtung und mit dem ersten Hohlrad und über eine zweite Kupplungseinrichtung mit dem Getriebegehäuse koppelbar ist, derart, dass sich bei einem Schließen der ersten Kupplungseinrichtung zwischen dem Drehsinn am Leistungseingang und dem Drehsinn am ersten Leistungsausgang ein erstes Drehsinnverhältnis und bei Öffnen der ersten Kupplung und Schließen der zweiten Kupplungseinrichtung sich zwischen dem Leistungseingang und jenem ersten Leistungsausgang ein dem ersten Drehsinnverhältnis entgegen gesetztes Drehsinnverhältnis ergibt.

The above-mentioned differential is preferably composed of:

- a power input to accomplish the initiation of the drive power in the differential
a first power output,
a second power output equiaxial to the first power output, and
a superposition gear stage designed as a planetary gear stage for effecting the branching of the drive power introduced via the power input,
- wherein the superposition gear stage comprises a sun gear, a ring gear, a first planetary carrier and a planetary arrangement mounted thereon, which kinematically couples the first sun gear with the first ring gear,
the power input drives the ring gear of the superposition gear stage,
- The first power output is coupled to the first planet carrier, and
- Wherein the second power output is coupled via a reversing gear to the first sun gear, and the reversing gear has a second sun gear, a second planet carrier, a second planetary arrangement, and a second ring gear, and
- The second planetary carrier via a first coupling means and with the first ring gear and a second coupling means is coupled to the transmission housing, such that at a closing of the first coupling means between the direction of rotation at the power input and the direction of rotation at the first power output, a first direction of rotation ratio and at Opening the first clutch and closing the second clutch device is between the power input and that first power output results in a first sense ratio opposite direction of rotation ratio.

Die Kupplungen des erfindungsgemäßen Ausgleichsgetriebes sind vorzugsweise so ausgelegt, dass diese im Regelbetrieb gegensinnig aktuiert werden, d.h. jeweils eine der Kupplungen ist geschlossen, die andere der Kupplungen ist geöffnet. Das Schließen einer der Kupplungen führt zu einem Schaltzustand der einen Vorwärtsgangbetriebsmodus ohne Übersetzungswirkung „d.h. reiner Differentialbetrieb“ darstellt, wogegen das Öffnen dieser Kupplung und das Schließen der anderen Kupplung zu einem Schaltzustand führt, der einen Rückwärtsgangbetriebsmodus zudem mit erhöhter Übersetzung ins Langsame darstellt. Werden beide Kupplungen geschlossen, so gelangt das Getriebe in einen Blockadezustand, der die Funktion einer Park- oder Feststellbremse bietet.The clutches of the differential gear according to the invention are preferably designed so that they are actuated in opposite directions in the regular operation, i. one of the clutches is closed, the other of the clutches is open. The closing of one of the clutches results in a switching state of a forward gear operating mode without translation action ". pure differential operation ", whereas the opening of this clutch and the closing of the other clutch leads to a switching state, which also represents a reverse gear operating mode with increased transmission to slow. If both clutches are closed, the transmission is in a state of blockage, which provides the function of a parking or parking brake.

Das erfindungsgemäße Getriebe ist vorzugsweise so aufgebaut, dass das Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes und das Sonnenrad des Wendegetriebes zueinander gleichachsig und dabei entlang einer Getriebeachse axial versetzt angeordnet sind. Über die erste Kupplungseinrichtung wird der zweite Planetenträger an das erste Hohlrad angekoppelt und über die zweite Kupplungseinrichtung wird dieser zweite Planetenträger an das Getriebegehäuse angekoppelt, d.h. stationär festgelegt. Der Leistungsabgriff aus dem Überlagerungsgetriebe erfolgt hierbei über den ersten Planetenträger und das erste Sonnenrad. Die Kupplungseinrichtungen befinden sich axial zwischen dem Überlagerungsgetriebe und dem Wendegetriebe.The transmission according to the invention is preferably constructed so that the sun gear of the superposition gear and the sun gear of the reversing gear are arranged coaxially with each other and offset axially along a transmission axis. The second planetary carrier is coupled to the first ring gear via the first clutch device, and via the second clutch device, this second planet carrier is coupled to the gearbox, i. fixed in place. The power tap from the superposition gearbox takes place here via the first planet carrier and the first sun gear. The coupling devices are located axially between the superposition gear and the reverse gear.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Ausgleichsgetriebes wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein in seinem Aufbau kompaktes Getriebesystem zu schaffen, bei welchem die Leistungsverzweigung auf die angeschlossenen Fahrzeugachsen im Vorwärtsgangbetrieb bei einem hohen Systemwirkungsgrad realisiert werden kann. In dem optional aktivierbaren Rückwärtsgang wird in vorteilhafter Wiese eine relativ hohe Übersetzungswirkung ins Langsame geboten.The inventive construction of the differential gear, it is possible in an advantageous manner to provide a compact in its construction transmission system, in which the power split can be realized on the connected vehicle axles in forward gear at a high system efficiency. In the optionally activatable reverse gear a relatively high translation effect is offered in the slow in an advantageous manner.

Das Sonnenrad des Überlagerungsgetriebes und das Sonnenrad des Wendegetriebes können durch ein einstückiges Bauteil bereitgestellt werden. Das Überlagerungsgetriebe und das Wendegetriebe sind gleichachsig auf der Getriebeachse eng abfolgend angeordnet.The sun gear of the superposition gear and the sun gear of the reverse gear can be provided by a one-piece component. The superposition gear and the reverse gear are coaxially arranged on the transmission axis closely.

Die Erfindung betrifft insgesamt ein Differential in der Bauform als miteinander gekoppelte, wälzende Planetengetriebe (sog. wälzendes Differential) für den Einsatz als Differential mit Übersetzungsfunktion. Durch Umschaltung mittels Kupplungen, ggf. in der Form einer Sperre kann entweder zwischen einem konventionellen Differentialbetrieb und einem Betrieb als wälzendes Differential mit negativer Gesamtübersetzung zur Rückwärtsfahrt gewählt werden.The invention relates generally to a differential in the design as mutually coupled, rolling planetary gear (so-called. Rolling differential) for use as a differential with translation function. By switching by means of couplings, possibly in the form of a lock can be selected either between a conventional differential operation and operation as a rolling differential with negative total ratio for reversing.

Bei dem Erfindungsgemäßen Getriebe erfolgt eine Integration zweier Kupplungen in ein wälzendes Differential mit negativer Gesamtübersetzung, um einen konventionellen Differentialbetrieb (mit positiver Übersetzung) und einen Betrieb als wälzendes Differential mit negativer Gesamtübersetzung darzustellen. Das hierbei verwirklichte Prinzip kann auf jedes wälzende Differential mit negativer Gesamtübersetzung angewendet werden. Ausgehend von einer bestehenden Lösung für ein wälzendes Differential, muss die gehäuseseitig angeschlossene Welle des Wendegotriebes gelöst werden und schaltbar mit der Eingangswelle verbunden werden. Es ergeben sich hierbei im Grunde zwei Differentiale in einer Einheit.In the transmission according to the invention, an integration of two clutches in a rolling differential with negative total ratio to represent a conventional differential operation (with positive translation) and an operation as a rolling differential with negative total ratio. The principle realized in this case can be applied to any rolling differential with negative total ratio. Starting from an existing solution for a rolling differential, the shaft of the turnover engine connected on the housing side must be loosened and connected switchably to the input shaft. This basically results in two differentials in one unit.

Figurenliste list of figures

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:

1 eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungemäßen Ausgleichsgetriebes für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher über die beiden Kupplungseinrichtungen der Planetenträger des Wendegetriebes schaltbar mit dem Hohlrad des Überlagerungsgetriebes oder mit dem Getriebegehäuse koppelbar ist.

Further details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows:

1 a schematic representation to illustrate the structure of a erfindungemäßen differential gear for a motor vehicle according to a preferred embodiment of the invention, in which via the two coupling means of the planet carrier of the reversing gear is switchable with the ring gear of the superposition gear or with the transmission housing coupled.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

Die Darstellung nach 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausgleichsgetriebe für ein Kraftfahrzeug. Dieses Ausgleichsgetriebe umfasst einen Leistungseingang PI zur Bewerkstelligung der Einleitung der Antriebsleistung in das Ausgleichsgetriebe sowie einen ersten Leistungsausgang PO1 und einen zweiten Leistungsausgang PO2.The representation after 1 shows an inventive differential for a motor vehicle. This differential gear includes a power input PI to accomplish the initiation of drive power into the differential and a first power output PO1 and a second power output PO2 ,

Weiterhin umfasst das Ausgleichsgetriebe eine als Planetengetriebestufe ausgeführte Überlagerungsgetriebestufe G1 zur Bewerkstelligung der Verzweigung der über den Leistungseingang PI eingeleiteten Antriebsleistung. Das Ausgleichsgetriebe umfasst zudem eine erste Kupplungseinrichtung K1 und eine zweite Kupplungseinrichtung K2 die jeweils als reib- oder formschlüssig koppelnde Kupplungseinrichtungen ausgebildet sein können.Furthermore, the differential gear comprises a superposition gear stage designed as a planetary gear stage G1 to accomplish the branching over the power input PI initiated drive power. The differential also includes a first clutch device K1 and a second clutch device K2 which may each be designed as frictionally or positively coupling coupling devices.

Das erfindungsgemäße Ausgleichsgetriebe ist derart aufgebaut, dass die als Überlagerungsgetriebestufe G1 fungierende Planetengetriebestufe ein erstes Sonnenrad S1, ein erstes Hohlrad H1, einen ersten Planetenträger C1 sowie eine an diesem gelagerte erste Planetenanordnung P1 umfasst, wobei der Leistungseingang PI das erste Hohlrad H1 treibt.The differential gear according to the invention is constructed such that the superposition gear stage G1 acting planetary gear stage a first sun gear S1 , a first ring gear H1 , a first planet carrier C1 and a first planetary arrangement P1 mounted thereon, wherein the power input PI the first ring gear H1 drives.

Der erste Leistungsausgang PO1 ist mit dem ersten Planetenträger C1 drehstarr gekoppelt und wird damit durch diesen direkt getrieben. Der zweite Leistungsausgang PO2 wird indirekt unter Zwischenschaltung eines Wendegetriebes G2 durch das erste Sonnenrad S1 getrieben. Die erste Kupplungseinrichtung K1 und die zweite Kupplungseinrichtung K2 dienen der Schließung/Unterbrechung zumindest teilweise separater Lastwege und sind kinematisch in einen zwischen dem Wendegetriebe G2 und dem Leistungseingang PI liegenden Bereich derart eingebunden, dass sich bei einem Schließen der ersten Kupplungseinrichtung K1 zwischen dem Drehsinn am Leistungseingang PI und dem Drehsinn am ersten Leistungsausgang PO1 ein erstes Drehsinnverhältnis und bei Schließen der zweiten Kupplungseinrichtung K2 sich zwischen dem Leistungseingang PI und jenem ersten Leistungsausgang PO1 ein dem ersten Drehsinnverhältnis entgegen gesetztes zweites Drehsinnverhältnis ergibt. Zudem ergibt sich bei Schließen der zweiten Kupplungseinrichtung K2 auch eine erhöhte Übersetzungswirkung ins Langsame, wogegen bei Schließen der ersten Kupplungseinrichtung K1 eine reine Differentialfunktion ohne Übersetzungswirkung erreicht wird.The first power output PO1 is with the first planet carrier C1 torsionally coupled and thus driven directly by this. The second power output PO2 becomes indirectly with the interposition of a reversing gear G2 through the first sun wheel S1 driven. The first clutch device K1 and the second clutch device K2 serve the closure / interruption of at least partially separate load paths and are kinematically in one between the reverse gear G2 and the power input PI lying region so integrated that when closing the first coupling device K1 between the direction of rotation at the power input PI and the sense of rotation at the first power output PO1 a first direction of rotation ratio and closing of the second coupling device K2 between the power input PI and the first power output PO1 a set against the first direction of rotation ratio opposite second sense of rotation results. In addition, when closing the second coupling device K2 also an increased translation effect in the slow, while closing the first clutch device K1 a pure differential function without translation effect is achieved.

Das erfindungsgemäße Ausgleichsgetriebe wird als Baugruppe des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges eingesetzt und bietet eine reine Differentialfunktion im Vorwärtsgang, sowie eine Rückwärtsgang-Funktion mit Übersetzungswirkung ins Langsame, und ggf. auch noch eine Arretierfunktion.The differential gear according to the invention is used as an assembly of the drive train of a motor vehicle and offers a pure differential function in forward gear, as well as a reverse gear function with translation effect in the slow, and possibly also a locking function.

Die Kupplungen K1, K2 werden im Regelbetrieb gegensinnig aktuiert, d.h. jeweils eine der Kupplungen K1, K2 ist geschlossen, die andere der Kupplungen K2, K1 ist geöffnet. Das Schließen einer der Kupplungen K1,K2 - hier der Kupplung K1 führt zu einem Schaltzustand der einen Vorwärtsgangbetriebsmodus darstellt, wogegen das Öffnen dieser Kupplung K1 und das Schließen der anderen Kupplung K2 zu einem Schaltzustand führt, der einen Rückwärtsgangbetriebsmodus darstellt. Werden beide Kupplungen K1, K2 geschlossen, so gelangt das Getriebe in einen Blockadezustand, der die Funktion einer Park- oder Feststellbremse bietet.The couplings K1 . K2 are actuated in opposite directions during normal operation, ie in each case one of the clutches K1 . K2 is closed, the other of the clutches K2 . K1 it is open. Closing one of the couplings K1 . K2 - here the clutch K1 leads to a switching state representing a forward mode, whereas the opening of this clutch K1 and closing the other clutch K2 to a switching state representing a reverse mode of operation. Be both clutches K1 . K2 closed, the transmission enters a blockade condition, which provides the function of a parking or parking brake.

Das Wendegetriebe G2 weist ein drehstarr mit dem zweiten Leistungsausgang gekoppeltes zweites Hohlrad H2, einen zweiten Planetenträger C2, eine Planetenanordnung P2 sowie ein zweites Sonnenrad S2 auf, das axial zum ersten Sonnerad S1 der die Leistung verzweigenden Planetengetriebestufe G1 versetzt und dabei zur Umlaufachse X des ersten Sonnenrades S1 der Überlagerungsgetriebestufe G1 gleichachsig angeordnet ist. Der zweite Planetenträger C2 des Wendegetriebes G2 ist bei dieser ersten Ausführungsform über die erste Kupplungseinrichtung K1 mit dem ersten Hohlrad H1 schaltbar koppelbar. Der Leistungseingang PI wird hier direkt über eine Außenverzahnung des ersten Hohlrades H1 realisiert.The reversing gear G2 has a second gear locked in rotation with the second power output H2 , a second planet carrier C2 , a planetary arrangement P2 and a second sun gear S2 on, which is axial to the first sun wheel S1 the power branching planetary gear stage G1 offset and thereby to the axis of rotation X of the first sun gear S1 the superposition gear stage G1 is arranged coaxially. The second planet carrier C2 the reversing gear G2 is in this first embodiment via the first coupling device K1 with the first ring gear H1 switchable couplable. The power input PI is here directly via an external toothing of the first ring gear H1 realized.

Die zweite Planetenanordnung P2 des Wendegetriebes G2 umfasst wenigstens einen Satz von Planeten die einerseits in das zweite Sonnenrad S2 und andererseits radial von innen her in das zweite Hohlrad H2 des Wendegetriebes G2 eingreifen. Die Abtriebswelle PO2 ist drehstarr an das zweite Hohlrad H2 angekoppelt.The second planetary arrangement P2 the reversing gear G2 includes at least one set of planets on the one hand in the second sun S2 and on the other hand radially from the inside into the second ring gear H2 the reversing gear G2 intervention. The output shaft PO2 is torsionally rigid to the second ring gear H2 coupled.

Das erfindungsgemäße Ausgleichsgetriebegetriebe ist so aufgebaut, das die Rotationsachsen der den ersten Leistungsausgang darstellenden Ausgangswelle PO1 und der den zweiten Leistungsausgang darstellenden Abtriebswelle PO2 miteinander fluchten und zudem auf der Getriebeachse X , d.h. der Umlaufachse des Sonnenrades S1 des Überlagerungsgetriebes G1 liegen.The differential gear according to the invention is constructed so that the axes of rotation of the first power output representing output shaft PO1 and the second power output representing output shaft PO2 aligned with each other and also on the transmission axis X, ie the axis of rotation of the sun gear S1 of the superposition gearbox G1 lie.

Die zweite Kupplungseinrichtung K2 kann insbesondere auch als mechanische Sperre, z.B. in Form einer formschlüssig einrastenden Klinke oder eines formschlüssig eingreifenden Sperrglieds ausgeführt sein das eine schaltbar aufhebbare drehfeste Arretierung des zweiten Planetenträgers C2 ermöglicht.The second coupling device K2 can in particular also be designed as a mechanical lock, for example in the form of a form-locking latching pawl or a form-fitting engaging locking member which a switchable cancelable rotationally fixed locking of the second planet carrier C2 allows.

Die Darstellung nach 1 zeigt wie bereits ausgeführt den schematischen Aufbau einer exemplarischen Variante. Bei geschlossener Kupplung K2 ergibt sich der bekannte Betrieb des wälzenden Differentials mit negativer Gesamtübersetzung. Das Überlagerungsgetriebe G1 des wälzenden Differentials dient zur Leistungsteilung die Antriebsleistung des Hohlrads H1 wird zu gleichen Teilen auf den Planetenträger C1 und die Sonne S1aufgeteilt. Da die Sonne S1 und der Planetenträger C1 des Überlagerungsgetriebes G1 zwar gleiche Leistungen jedoch unterschiedliche Drehmomente führen, bedarf es des Wendegetriebes G2 um letztlich gleiche Drehmomente an den Abtriebswellen PO1, PO2 zu erzeugen. Die Standübersetzungen der beiden Planetengetriebe G1, G2 sind daher voneinander abhängig.The representation after 1 shows as already stated the schematic structure of an exemplary variant. With the clutch closed K2 results in the known operation of the rolling differential with negative total ratio. The superposition gearbox G1 of the rolling differential is used for power division, the drive power of the ring gear H1 is equal to the planet carrier C1 and the sun S1 divided up. Because the sun S1 and the planet carrier C1 of the superposition gearbox G1 Although the same performance but different torques lead, it requires the reversing gear G2 ultimately to equal torques on the output shafts PO1 . PO2 to create. The state translations of the two planetary gears G1 . G2 are therefore interdependent.

Wird Kupplung K2 geöffnet und K1 geschlossen, wirkt die Einheit als konventionelles Differential ohne Übersetzung, bzw. mit Übersetzung +1, da die Teilgetriebe entsprechende Übersetzungen beinhalten. Dies ist nur möglich, wenn die Standübersetzungen der Teilgetriebe G1, G2 derart abgestimmt sind, dass sich im Wälzbetrieb gleiche Drehmomente an den Abtriebswellen PO1, PO2 ergeben. Somit ist ein Gang für die Vorwärtsfahrt mit konventionellem Differentialbetrieb und ein Gang für die Rückwartsfahrt mit Betrieb als wälzendes Differential vorhanden. Der Rückwärtsgang ist damit in das Differential integriert.Will coupling K2 opened and K1 closed, the unit acts as a conventional differential without translation, or with translation +1, since the partial transmissions include corresponding translations. This is only possible if the state ratios of the partial transmission G1 . G2 are tuned so that in rolling operation equal torques on the output shafts PO1 . PO2 result. Thus, there is a gear for the forward drive with conventional differential operation and a gear for the return travel with operation as a rolling differential. The reverse gear is thus integrated into the differential.

Claims

Differential for a motor vehicle, comprising: a superposition gear (G1) for branching the drive power applied to a power input (PI) to a first load path leading to a first power output (PO1) and to a second load path leading to a second power output (PO2), - A reversing gear (G2) which is integrated into the second load path and is designed so that there is a symmetrical power split to the two power outputs (PO1, PO2), wherein the reverse gear (G2) and the superposition gearing (G1) arranged as mutually coaxially Planetary gears are executed, and - The reversing gear (G2) has a planet carrier (C2) via a first coupling means (K1) switchable with the power input (PI), and via a second coupling or locking device (K2) switchable stationary fixable.

Differential for a motor vehicle, in particular after Claim 1 comprising: - a power input (PI) for effecting the introduction of the drive power into the differential, - a first power output (PO1), - a second power output (PO2) equiaxial to the first power output, - a superposition gear stage (G1) designed as a planetary gear stage for accomplishment the branching of the power input introduced via the power input (PI), - wherein the superposition gear stage (G1) comprises a first sun gear (S1), a first ring gear (H1), a first planet carrier (C1) and a first planetary gear arrangement (P1) mounted thereon which kinematically couples the first sun gear (S1) to the first ring gear (H1), - the power input (PI) drives the first ring gear (H1) of the superposition gear stage (G1), and - the first power output (P1O) to the first planet carrier ( C1), - wherein the second power output (PO2) via a reversing gear (G2) gekopp to the first sun gear (S1) elt is, and the reversing gear (G2) has a second sun gear (S2), a second planet carrier (C2), a second planetary arrangement (P2), and a second ring gear (H2), - and the second planetary carrier (C2) via a first Coupling device (K1) with the first ring gear (H1) and a second coupling device (K2) to the transmission housing (GH) is coupled, such that when closing the first clutch device (K1) between the direction of rotation at the power input (PI) and the direction of rotation at the first power output (PO1) is a first direction of rotation ratio and opening the first clutch (K1) and closing the second clutch device (K2) results in a direction of rotation ratio opposite the first direction of rotation ratio between the power input (PI) and that first power output (P1O) ,

Epicyclic gearbox after Claim 2 , characterized in that in the first switching state, ie when closing the first coupling means (K1) a pure differential action without translation is provided.

Compensation gear after Claim 2 or 3 , characterized in that in the second switching state, ie when opening the first clutch means (K1) and closing the second clutch means (K2), the differential gear is operated as a rolling differential gear and causes a reversal of direction, as well as a slow gear.

Compensation gear after Claim 4 , characterized in that the switching between the first and the second switching state takes place by the second planetary carrier (C2) either with the power input (I) or the transmission housing (GH) is rotatably coupled.

Differential gear according to at least one of Claims 2 to 5 , characterized in that the first ring gear (H1) is driven by the power input (PI), the first sun gear (S1) is rotatably coupled to the second sun gear (S2), the first planet carrier (C1) the first power output (PO1) directly drives, the second ring gear (H2) the second power output (PO2) drives directly, and the second planet carrier (C2) via the first clutch means (K1) rotatably with the first ring gear (H1) or via the second clutch means (K2) rotatably with the Transmission housing (GH) can be coupled.

Compensation gear after Claim 6 , characterized in that the first and / or the second coupling means (K1, K2) are designed as positively and / or frictionally coupling coupling means.

Differential gear according to at least one of Claims 2 to 7 , characterized in that the partial ratio of the superposition gearing (G1) and the partial ratio of the reversing gear (G2) are coordinated such that when closing the first clutch means (K1) results in a symmetrical torque distribution to the two power outputs (PO1, PO2).

Differential gear according to at least one of Claims 2 to 8th , characterized in that the first and the second ring gear (H1, H2) have the same number of teeth.

Differential gear according to at least one of Claims 2 to 9 , characterized in that the superposition gearing (G1) and the reversing gear (G2) are each designed as a spur gear and the first and the second sun gear (S1, S2) to a transmission axis (X) coaxially arranged in axially successive rolling planes (E1, E2) are.