DE102015204199A1 - Self-locking differential - Google Patents
Self-locking differential Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015204199A1 DE102015204199A1 DE102015204199.9A DE102015204199A DE102015204199A1 DE 102015204199 A1 DE102015204199 A1 DE 102015204199A1 DE 102015204199 A DE102015204199 A DE 102015204199A DE 102015204199 A1 DE102015204199 A1 DE 102015204199A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- differential
- unit
- self
- carrier
- gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/36—Differential gearings characterised by intentionally generating speed difference between outputs
Abstract
Die Erfindung betrifft eine selbstsperrende Differentialanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine als Kegelraddifferential ausgebildete Differentialeinheit (1) mit einem Differentialkorb (2), der eingangsseitig mit einem Antriebsrad (3) zur Aufnahme einer Antriebskraft verbunden ist und ausgangsseitig über ein am Differentialkorb (2) drehbar gelagertes Ausgleichrad (4) mit einer ersten und einer zweiten Abtriebswelle (5a, 5b) zum Verteilen der aufgenommenen Antriebskraft auf die beiden Abtriebswellen (5a, 5b) verbunden ist, wobei der Differentialkorb (2) über mindestens eine Antriebskraftsteuereinheit (6a), jeweils umfassend eine Getriebeeinheit (7a) und eine Kupplungseinheit (8a), mit zumindest einer der beiden Abtriebswellen (5a, 5b) koppelbar ist. Erfindungsgemäß ist die Getriebeeinheit (7a) als Torque-Vectoring Getriebe ausgebildet, umfassend einen ersten und einen zweiten Planetensatz (9a, 9b), wobei der erste Planetensatz (9a) an einem ersten Planetenträger (10a) drehbar gelagert ist, der mit dem Differentialkorb (2) drehfest verbunden ist, und wobei der zweite Planetensatz (9b) an einem zweiten Planetenträger (10b) drehbar gelagert ist, der mit einer der beiden Abtriebswellen (5a, 5b) drehfest verbunden ist, und wobei ferner die Kupplungseinheit (8a) in Abhängigkeit einer Drehzahldifferenz zwischen den beiden Abtriebswellen (5a, 5b) die Getriebeeinheit (7a) ansteuert.The invention relates to a self-locking differential assembly for a motor vehicle, comprising a bevel gear differential unit (1) with a differential carrier (2), the input side with a drive wheel (3) for receiving a driving force and the output side via a differential carrier (2) rotatable mounted differential gear (4) with a first and a second output shaft (5a, 5b) for distributing the recorded driving force to the two output shafts (5a, 5b) is connected, wherein the differential carrier (2) via at least one driving force control unit (6a), each comprising a transmission unit (7a) and a coupling unit (8a), with at least one of the two output shafts (5a, 5b) can be coupled. According to the invention, the gear unit (7a) is designed as a torque vectoring gear, comprising a first and a second planetary gearset (9a, 9b), wherein the first planetary gearset (9a) is rotatably mounted on a first planet carrier (10a) which is connected to the differential carrier (10). 2) is rotatably connected, and wherein the second planetary gear set (9b) on a second planet carrier (10b) is rotatably mounted, which is rotatably connected to one of the two output shafts (5a, 5b), and further wherein the coupling unit (8a) in dependence a speed difference between the two output shafts (5a, 5b) drives the transmission unit (7a).
Description
Die Erfindung betrifft eine selbstsperrende Differentialanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine als Kegelraddifferential ausgebildete Differentialeinheit mit einem Differentialkorb, der eingangsseitig mit einem Antriebsrad zur Aufnahme einer Antriebskraft verbunden ist und ausgangsseitig über ein am Differentialkorb drehbar gelagertes Ausgleichrad mit einer ersten und einer zweiten Abtriebswelle zum Verteilen der aufgenommenen Antriebskraft auf die beiden Abtriebswellen verbunden ist, wobei der Differentialkorb über mindestens eine Antriebskraftsteuereinheit, jeweils umfassend eine Getriebeeinheit und eine Kupplungseinheit, mit zumindest einer der beiden Abtriebswellen koppelbar ist.The invention relates to a self-locking differential assembly for a motor vehicle, comprising a trained as bevel gear differential unit with a differential carrier, the input side is connected to a drive wheel for receiving a driving force and the output side via a differential carrier rotatably mounted balance wheel with a first and a second output shaft for distributing the recorded driving force is connected to the two output shafts, wherein the differential carrier via at least one driving force control unit, each comprising a gear unit and a coupling unit, with at least one of the two output shafts can be coupled.
Gebiet der ErfindungField of the invention
Ein offenes Differential in der Antriebsachse eines Fahrzeuges ermöglicht es, dass sich bei Kurvenfahrten die Antriebsräder unterschiedlich schnell drehen können. Nachteilig dabei ist jedoch, dass keines der beiden Antriebsräder eine größere Vorschubkraft als das andere auf die Fahrbahn übertragen kann. Dreht also beispielsweise ein Rad auf einer vereisten Stelle durch, so überträgt das andere Rad, obwohl es gute Bodenhaftung hat, auch keine Vorschubkraft mehr auf die Fahrbahn. Neben offenen Differentialen sind aber auch mitunter selbstsperrende Differentiale bekannt. Die Sperrwirkung eines selbstsperrenden Differentials beruht auf einer Bremsung der Ausgleichsbewegung. Hierzu sind unterschiedliche Mittel, wie z.B. Reibungskräfte, Freilaufeinrichtungen und hydraulische Mittel bekannt. An open differential in the drive axle of a vehicle makes it possible for the drive wheels to turn at different speeds when cornering. The disadvantage here is that none of the two drive wheels can transmit a greater feed force than the other on the road. If, for example, a wheel turns on an icy spot, the other wheel, although it has good traction, no longer transmits any feed force to the road. In addition to open differentials but sometimes self-locking differentials are known. The blocking effect of a self-locking differential is based on a braking of the compensation movement. For this purpose different means, e.g. Friction forces, free-wheeling devices and hydraulic means known.
Aus der
Die Selbstsperrung wird entsprechend der Funktionsweise einer Radialkolbenpumpe erreicht. Bei einer Relativbewegung zwischen den beiden Achswellen wird durch den Umlauf des Exzenters eine Pumpwirkung erzeugt. Damit fördern die Radialkolben das in den Druckräumen angeordnete Druckmittel. Während der Verkleinerung der Druckräume findet eine entsprechende Druckerhöhung statt und die in den sich verkleinernden Druckräumen angeordneten Bremskolben werden zunehmend gegen den Differentialkorb oder ein mit diesem verbundenes Teil angepresst. Auf diese Weise ergibt sich eine Sperrwirkung des Differentials, welche drehzahlabhängig ist. The self-locking is achieved according to the operation of a radial piston pump. In a relative movement between the two axle shafts a pumping action is generated by the circulation of the eccentric. Thus, the radial piston promote the arranged in the pressure chambers pressure medium. During the reduction of the pressure chambers, a corresponding pressure increase takes place and arranged in the decreasing pressure chambers brake piston are increasingly pressed against the differential carrier or a part connected to this. In this way, there is a locking effect of the differential, which is speed-dependent.
Ferner geht aus der
Aufgabenstellungtask
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine selbstsperrende Differentialanordnung zu schaffen, die kompaktbauend ist und keine aktiven Steuerelemente aufweist.The object of the present invention is to provide a self-locking differential assembly which is compact in construction and has no active controls.
Erfindungsgemäße LösungInventive solution
Erfindungsgemäß ist die Getriebeeinheit als Torque-Vectoring Getriebe ausgebildet, umfassend einen ersten und einen zweiten Planetensatz, wobei der erste Planetensatz an einem ersten Planetenträger drehbar gelagert ist, der mit dem Differentialkorb drehfest verbunden ist, und wobei der zweite Planetensatz an einem zweiten Planetenträger drehbar gelagert ist, der mit einer der beiden Abtriebswellen drehfest verbunden ist, und wobei ferner die Kupplungseinheit in Abhängigkeit einer Drehzahldifferenz zwischen den beiden Abtriebswellen die Getriebeeinheit ansteuert.According to the transmission unit is designed as a torque vectoring gear, comprising a first and a second planetary gear set, wherein the first planetary gearset is rotatably mounted on a first planet carrier rotatably connected to the differential carrier, and wherein the second planetary gear set rotatably mounted on a second planet carrier is, which is rotatably connected to one of the two output shafts, and further wherein the clutch unit in response to a speed difference between the two output shafts drives the gear unit.
Besonders bevorzugt kämmt der erste Planetensatz radial zwischen einem ersten Hohlrad und einer ersten Sonne, wobei die erste Sonne über die Kupplungseinheit stationär festlegbar ist. Des Weiteren bevorzugt kämmt der zweite Planetensatz radial zwischen einem zweiten Hohlrad und einer zweiten Sonne, wobei die zweite Sonne stationär festgelegt ist. Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das erste und das zweite Hohlrad einteilig ausgebildet sind oder drehfest miteinander verbunden sind. Die selbstsperrende Differentialanordnung eignet sich für die Anwendung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere als Längs- oder Querdifferential. Particularly preferably, the first planetary gear meshes radially between a first ring gear and a first sun, wherein the first sun on the Clutch unit is fixed stationary. Furthermore, preferably, the second planetary gear meshes radially between a second ring gear and a second sun, wherein the second sun is fixed stationary. The invention includes the technical teaching that the first and the second ring gear are integrally formed or rotatably connected to each other. The self-locking differential assembly is suitable for use in a motor vehicle, in particular as a longitudinal or transverse differential.
Die mindestens eine Antriebskraftsteuereinheit weist jeweils eine Getriebeeinheit und eine Kupplungseinheit auf. Vorteilhafterweise ist der Differentialkorb über eine einzige Antriebskraftsteuereinheiten mit der jeweiligen Abtriebswelle koppelbar. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Differentialkorb über zwei Antriebskraftsteuereinheiten mit der jeweiligen Abtriebswelle koppelbar. In beiden Fällen ist die selbstsperrende Differentialanordnung symmetrisch aufgebaut. Der Abtrieb erfolgt über den Differentialkorb auf die Abtriebswellen.The at least one driving force control unit has in each case a gear unit and a coupling unit. Advantageously, the differential carrier can be coupled to the respective output shaft via a single drive force control unit. According to a preferred embodiment, the differential carrier can be coupled to the respective output shaft via two drive force control units. In both cases, the self-locking differential assembly is symmetrical. The output is via the differential carrier to the output shafts.
Sofern die beiden Abtriebswellen mit gleicher Drehzahl drehen, ist die Getriebeeinheit im Wesentlichen funktionslos. Sobald eine voreingestellte Drehzahldifferenz zwischen den beiden Abtriebswellen überschritten wird, beispielsweise aufgrund einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs, wirkt die Kupplungseinheit selbstständig auf die Getriebeeinheit, wodurch die Antriebskraft auf die beiden Abtriebswellen nicht mehr gleich verteilt wird. Demnach erfährt beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs das kurvenäußere Rad eine höhere Antriebskraft als das kurveninnere Rad. Mithin wird aus der Kombination einer als Kegelraddifferential ausgebildeten Differentialeinheit mit einer als Torque-Vectoring Getriebe ausgebildeten Getriebeeinheit und einer drehzahlabhängigen Kupplungseinheit eine kompaktbauende, selbstsperrende Differentialanordnung geschaffen, die keine aktiven Steuerelemente zur Realisierung der Sperrung aufweist. Somit verbindet die erfindungsgemäße selbstsperrende Differentialanordnung die Vorteile eines offenen Differentials mit den Vorteilen eines geschlossenen Differentials, wobei die Sperrung jedoch nur bei Bedarf, dann aber automatisch eingeleitet wird.If the two output shafts rotate at the same speed, the gear unit is essentially functionless. Once a preset speed difference between the two output shafts is exceeded, for example due to cornering of the vehicle, the clutch unit acts independently on the gear unit, whereby the driving force is no longer distributed equally to the two output shafts. Thus, for example, during cornering of the vehicle, the outside wheel experiences a higher driving force than the inside wheel. Thus, a compactly constructed, self-locking differential arrangement is created from the combination of a differential unit designed as a bevel gear differential with a gear unit designed as a torque vectoring gear and a speed-dependent clutch unit has no active controls to implement the lock. Thus, the inventive self-locking differential assembly combines the advantages of an open differential with the advantages of a closed differential, but the lock is initiated only when needed, but then automatically.
Vorzugsweise ist die Kupplungseinheit als Fliehkraftkupplung mit Rückholfeder ausgebildet. Fliehkraftkupplungen mit Rückholfeder sind variabel einstellbar und wirken zuverlässig. Ferner sind sie besonders kompaktbauend und kostengünstig. Eine aktive Ansteuerung durch weitere Steuerelemente entfällt.Preferably, the coupling unit is designed as a centrifugal clutch with return spring. Centrifugal clutches with return spring are variably adjustable and have a reliable effect. Furthermore, they are particularly compact and inexpensive. An active control by additional controls is eliminated.
Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigenFurther measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of preferred embodiments of the invention with reference to FIGS. Show it
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Gemäß
Die Differentialeinheit
Die Getriebeeinheit
Die Kupplungseinheit
Gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Differentialeinheit differential unit
- 22
- Differentialkorb differential carrier
- 33
- Antriebsrad drive wheel
- 44
- Ausgleichrad equalizing wheel
- 5a, 5b5a, 5b
- Abtriebswelle output shaft
- 6a, 6b6a, 6b
- Antriebskraftsteuereinheit Driving force control unit
- 7a, 7b7a, 7b
- Getriebeeinheit gear unit
- 8a, 8b8a, 8b
- Kupplungseinheit clutch unit
- 9a, 9b9a, 9b
- Planetensatz planetary set
- 10a, 10b10a, 10b
- Planetenträger planet carrier
- 11a, 11b11a, 11b
- Hohlrad ring gear
- 12a, 12b12a, 12b
- Sonne Sun
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 3536578 A1 [0003] DE 3536578 A1 [0003]
- DE 19801494 A1 [0005] DE 19801494 A1 [0005]
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015204199.9A DE102015204199A1 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Self-locking differential |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015204199.9A DE102015204199A1 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Self-locking differential |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015204199A1 true DE102015204199A1 (en) | 2016-09-15 |
Family
ID=56800647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015204199.9A Withdrawn DE102015204199A1 (en) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | Self-locking differential |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015204199A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3536578A1 (en) | 1984-10-24 | 1986-04-30 | Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen | Self-locking differential |
DE19801494A1 (en) | 1997-01-16 | 1998-09-24 | Tochigi Fuji Sangyo Kk | Differential device |
-
2015
- 2015-03-10 DE DE102015204199.9A patent/DE102015204199A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3536578A1 (en) | 1984-10-24 | 1986-04-30 | Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen | Self-locking differential |
DE19801494A1 (en) | 1997-01-16 | 1998-09-24 | Tochigi Fuji Sangyo Kk | Differential device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102006008236B4 (en) | Transmission device of a motor vehicle | |
AT510922B1 (en) | GEAR ASSEMBLY FOR THE VARIABLE TORQUE DISTRIBUTION | |
DE2344305C2 (en) | Planetary change gears, in particular for motor vehicles | |
DE19805300B4 (en) | hub drive | |
DE102018105982A1 (en) | Switching device for a motor vehicle and motor vehicle transmission | |
DE102015217164A1 (en) | Assembly with a friction device | |
DE102011086061A1 (en) | Transfer Case | |
DE102012216802A1 (en) | Transfer case for driven axle exhibiting motor vehicle, has input shaft which is connected with ring gear of planetary gear portion whose sun gear is connected to planet spider that is rotatably fixed on housing | |
DE102014207258A1 (en) | Torsional vibration damper with a damping device, a Tilgersystem and a mass device | |
DE3634327A1 (en) | TRANSMISSION WITH SEVERAL FORWARD AND REVERSE GEARS | |
DE102006025062A1 (en) | Gear unit for guiding a drive torque from a drive shaft to two drive shafts | |
DE102015220680A1 (en) | Assembly with a friction device | |
DE3536578C2 (en) | ||
EP2024668B1 (en) | Transmission comprising at least one plate-type shifting element | |
DE10317316B4 (en) | Modular upgradeable differential | |
WO2006079418A1 (en) | Differential unit, especially limited-slip differential, and drive system for rail-bound vehicles | |
DE19939632A1 (en) | Differential gear case in housing has two shaft wheels each connected to driven shaft, bevel wheels, work gear with screw and worm wheel and outer cogging | |
DE102015204200A1 (en) | Self-locking differential | |
WO2018095676A1 (en) | Transmission for a motor vehicle | |
DE102015204199A1 (en) | Self-locking differential | |
DE102012208920A1 (en) | Wheel head for axle of e.g. wheeled loader, has wheel gear drivingly connected with shaft end at driving end, where shaft end forms connector socket that is rotatably inserted into drive shaft for coupling wheel hub gear box | |
DE102006025061A1 (en) | Device for the axial adjustment of at least one lamellar switching element | |
DE102015204201A1 (en) | Self-locking differential | |
DE952498C (en) | Limited slip differential, especially for motor vehicles | |
DE2814222A1 (en) | TRANSMISSION WITH CHANGEABLE SPEED |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |