DE102016207972A1

DE102016207972A1 - Differentialgetriebe für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102016207972A1
Application number: DE102016207972.7A
Authority: DE
Inventors: Franz Kurth
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2016-05-10
Publication date: 2017-11-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe (1) für ein Fahrzeug, umfassend einen ersten und zweiten Planetenträger (2a, 2b), einen ersten, zweiten und dritten Planetensatz (3a, 3b, 3c), ein erstes und zweites Sonnenrad (4a, 4b) sowie ein gemeinsames Hohlrad (5), wobei der erste Planetensatz (3a) drehbar am ersten Planetenträger (2a) gelagert ist und radial zwischen dem ersten Sonnenrad (4a) und dem gemeinsamen Hohlrad (5) kämmt, wobei ferner der zweite und der dritte Planetensatz (3b, 3c) drehbar am zweiten Planetenträger (2b) gelagert sind, wobei der zweite Planetensatz (3b) radial zwischen dem gemeinsamen Hohlrad (5) und dem dritten Planetensatz (3c) kämmt, und wobei der dritte Planetensatz (3c) radial zwischen dem ersten Planetensatz (3a) und dem zweiten Sonnenrad (4b) kämmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug oder Nutzfahrzeug.
Beispielsweise geht aus der DE 10 2009 032 286 A1 ein Differentialgetriebe der gattungsbildenden Art hervor. Das sogenannte Stirnraddifferenzial weist eine erste Sonne und eine zweite Sonne auf. Dabei ist der ersten Sonne ein erster Satz Planetenräder und der zweiten Sonne ein zweiter Satz Planetenräder zugeordnet. Der erste Satz Planetenräder kämmt mit dem zweiten Satz Planetenräder. Ferner kämmt der erste Satz Planetenräder mit der ersten Sonne und der zweite Satz Planetenräder mit der zweiten Sonne.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Differentialgetriebe für ein Fahrzeug weiterzuentwickeln.
Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe für ein Fahrzeug umfasst einen ersten und zweiten Planetenträger, einen ersten, zweiten und dritten Planetensatz, ein erstes und zweites Sonnenrad sowie ein gemeinsames Hohlrad, wobei der erste Planetensatz drehbar am ersten Planetenträger gelagert ist und radial zwischen dem ersten Sonnenrad und dem gemeinsamen Hohlrad kämmt, wobei ferner der zweite und der dritte Planetensatz drehbar am zweiten Planetenträger gelagert sind, wobei der zweite Planetensatz radial zwischen dem gemeinsamen Hohlrad und dem dritten Planetensatz kämmt, und wobei der dritte Planetensatz radial zwischen dem zweiten Planetensatz und dem zweiten Sonnenrad kämmt.
Mithin umfasst das Differentialgetriebe zwei Planetengetriebe, die über das gemeinsame Hohlrad und die beiden Sonnenräder miteinander wirkverbunden sind. Somit wird ein von einer Antriebsmaschine erzeugtes Drehmoment, das zum Antrieb des Fahrzeugs vorgesehen ist, in das Differentialgetriebe eingeleitet und im Wesentlichen hälftig auf die beiden Planetengetriebe aufgeteilt. Mithin überträgt das jeweilige Planetengetriebe im Wesentlichen nur die Hälfte des Antriebsdrehmoments. Somit handelt es sich bei dem Differentialgetriebe um ein leistungsverzweigtes Getriebe. Unter leistungsverzweigt ist dabei zu verstehen, dass eine Eingangsleistung in mindestens zwei Leistungszweige aufgeteilt wird.
Das Differentialgetriebe ist insbesondere in Fahrzeugen mit einer hohen Gesamtübersetzung verwendbar. Solche Fahrzeuge sind Arbeitsmaschinen, insbesondere landoder forstwirtschaftliche Maschinen oder auch Baumaschinen und Schwerlastfahrzeuge. Exemplarisch sind hier Ackerschlepper oder auch Traktoren zu nennen. Ferner ist das Differentialgetriebe aber auch in Personenkraftwagen und Nutzfahrzeuge verwendbar.
Zwei miteinander kämmende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad ist beispielsweise eine Sonne, ein Hohlrad sowie ein Planet oder ein Stufenrad zu verstehen.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das erste Sonnenrad drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist. Vorteilhafterweise sind die beiden Sonnenräder einteilig ausgebildet. Insbesondere weisen ein Drehmoment am ersten Sonnenrad und ein Drehmoment am zweiten Sonnenrad im Wesentlichen den gleichen Betrag, jedoch unterschiedliche Vorzeichen auf. Dazu sind die beiden Standübersetzungen der beiden Planetengetriebe aufeinander abgestimmt. Mit anderen Worten ist das eine Planetengetriebe als Minusgetriebe ausgebildet und weist somit eine negative Standübersetzung auf, wobei das andere Planetengetriebe als Plusgetriebe ausgebildet ist und somit eine positive Standübersetzung aufweist. An den beiden Sonnenrädern, die als Koppelwelle die beiden Planetengetriebe miteinander koppeln, liegen vergleichsweise kleine Drehmomente an, wobei an den beiden Planetenträgern die jeweiligen Abtriebsmomente, insbesondere Radmomente anliegen.
Vorzugsweise ist der erste Planetenträger drehfest mit einer ersten Abtriebswelle verbindbar. Ferner bevorzugt ist der zweite Planetenträger drehfest mit einer zweiten Abtriebswelle verbindbar. Sofern das Differentialgetriebe als Achsdifferential ausgebildet ist, ist die jeweilige Abtriebswelle mit einem Antriebsrad des Fahrzeugs verbunden. Wenn das Differentialgetriebe aber als Mittendifferential ausgebildet ist, ist die jeweilige Abtriebswelle, insbesondere über ein Differential mit einer jeweiligen Antriebsachse des Fahrzeugs verbunden.
Des Weiteren bevorzugt ist das gemeinsame Hohlrad zumindest mittelbar mit einer Antriebswelle verbunden. Insbesondere weist das gemeinsame Hohlrad eine Verzahnung auf, die zur Drehmomenteinspeisung in das Differentialgetriebe mit einer Verzahnung an der Antriebswelle kämmt. Die Verzahnung am Hohlrad ist vorzugsweise an einer Außenumfangsfläche des Hohlrads ausgebildet. Ferner ist die Verzahnung an der Antriebswelle, insbesondere als Festrad ausgebildet.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt. Die einzige Figur zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung.
Gemäß der einzigen Figur weist eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung für ein – hier nicht dargestellte – Arbeitsmaschine, ein Differentialgetriebe 1 und zwei Abtriebswellen 6a, 6b auf. Das Differentialgetriebe 1 umfasst einen ersten und zweiten Planetenträger 2a, 2b, einen ersten, zweiten und dritten Planetensatz 3a, 3b, 3c, ein erstes und zweites Sonnenrad 4a, 4b sowie ein gemeinsames Hohlrad 5. Dabei ist der erste Planetensatz 3a drehbar am ersten Planetenträger 2a gelagert und kämmt radial zwischen dem ersten Sonnenrad 4a und dem gemeinsamen Hohlrad 5. Demgegenüber sind der zweite und der dritte Planetensatz 3b, 3c drehbar am zweiten Planetenträger 2b gelagert, wobei der zweite Planetensatz 3b radial zwischen dem gemeinsamen Hohlrad 5 und dem dritten Planetensatz 3c kämmt, und wobei der dritte Planetensatz 3c radial zwischen dem zweiten Planetensatz 3b und dem zweiten Sonnenrad 4b kämmt. Mithin kämmen der zweite und der dritte Planentensatz 3a, 3b miteinander.
Der erste Planetenträger 2a ist drehfest mit der ersten Abtriebswelle 6a verbunden. Ferner ist der zweite Planetenträger 2b drehfest mit der zweiten Abtriebswelle 6b verbunden. Vorliegend ist das Differentialgetriebe 1 als Achsdifferential ausgebildet, wobei die jeweilige Abtriebswelle 6a, 6b mit einem – hier nicht dargestellten – Rad des Fahrzeugs verbunden ist. Das erste Sonnenrad 4a ist drehfest mit dem zweiten Sonnenrad 4b verbunden. Ein am ersten Sonnenrad 4a anliegendes Drehmoment und ein am zweiten Sonnenrad 4b anliegendes Drehmoment weisen im Wesentlichen den gleichen Betrag auf, haben jedoch unterschiedliche Vorzeichen. Mithin ist das Differentialgetriebe 1 aus einem Minusplanetengetriebe und einem Plusplanetengetriebe ausgebildet, die einerseits über das gemeinsame Hohlrad 5 und andererseits über die beiden Sonnenräder 4a, 4b miteinander gekoppelt sind.
Ferner ist das gemeinsame Hohlrad 5 mit einer Antriebswelle 7 verbunden, die ihrerseits mit einem – hier nicht dargestellten Antriebsmotor zusammenwirkt. Das gemeinsame Hohlrad 5 weist eine Verzahnung 8 auf, die zur Drehmomenteinspeisung in das Differentialgetriebe 1 mit einer Verzahnung 9 an der Antriebswelle 7 kämmt.
Bezugszeichenliste

1: Differentialgetriebe
2a, 2b: Planetenträger
3a, 3b, 3c: Planetensatz
4a, 4b: Sonnenrad
5: gemeinsames Hohlrad
6a, 6b: Abtriebswelle
7: Antriebswelle
8: Verzahnung
9: Verzahnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009032286 A1 [0002]

Claims

Differentialgetriebe (1) für ein Fahrzeug, umfassend einen ersten und zweiten Planetenträger (2a, 2b), einen ersten, zweiten und dritten Planetensatz (3a, 3b, 3c), ein erstes und zweites Sonnenrad (4a, 4b) sowie ein gemeinsames Hohlrad (5), wobei der erste Planetensatz (3a) drehbar am ersten Planetenträger (2a) gelagert ist und radial zwischen dem ersten Sonnenrad (4a) und dem gemeinsamen Hohlrad (5) kämmt, wobei ferner der zweite und der dritte Planetensatz (3b, 3c) drehbar am zweiten Planetenträger (2b) gelagert sind, wobei der zweite Planetensatz (3b) radial zwischen dem gemeinsamen Hohlrad (5) und dem dritten Planetensatz (3c) kämmt, und wobei der dritte Planetensatz (3c) radial zwischen dem zweiten Planetensatz (3b) und dem zweiten Sonnenrad (4b) kämmt.
Differentialgetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (4a) drehfest mit dem zweiten Sonnenrad (4b) verbunden ist.
Differentialgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenträger (2a) drehfest mit einer ersten Abtriebswelle (6a) verbindbar ist.
Differentialgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenträger (2b) drehfest mit einer zweiten Abtriebswelle (6b) verbindbar ist.
Differentialgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmoment am ersten Sonnenrad (4a) und ein Drehmoment am zweiten Sonnenrad (4b) im Wesentlichen den gleichen Betrag, jedoch unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.
Differentialgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe (1) als Achs- oder Mittendifferential ausgebildet ist.
Differentialgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Hohlrad (5) zumindest mittelbar mit einer Antriebswelle (7) verbunden ist.
Differentialgetriebe (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Hohlrad (5) eine Verzahnung (8) aufweist, die zur Drehmomenteinspeisung in das Differentialgetriebe (1) mit einer Verzahnung (9) an der Antriebswelle (7) kämmt.
Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug, umfassend ein Differentialgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.