DE102016215016A1 - Differential gear for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe (1) für ein Fahrzeug, umfassend einen ersten und einen zweiten an einem gemeinsamen Steg (2) drehbar gelagerten Planetensatz (6a, 6b), wobei der erste Planetensatz (6a) zumindest mit einem ersten Hohlrad (3a) kämmt, wobei der zweite Planetensatz (6b) zumindest mit einem zweiten Hohlrad (3b) kämmt, und wobei die beiden Planetensätze (6a, 6b) zumindest paarweise miteinander kämmen. Erfindungsgemäß kämmt der erste oder zweite Planetensatz (6a, 6b) ferner mit einer ersten Sonne (4a), wobei die erste Sonne (4a) über ein Schaltelement (5) mit einem der beiden Hohlräder (3a, 3b) oder mit einer zweiten Sonne (4b), die mit dem zweiten oder ersten Planetensatz (6b, 6a) kämmt, koppelbar ist.The invention relates to a differential gear (1) for a vehicle, comprising a first and a second planetary gear set (6a, 6b) rotatably mounted on a common web (2), the first planetary gear set (6a) meshing at least with a first ring gear (3a) wherein the second planetary gear set (6b) meshes at least with a second ring gear (3b), and wherein the two planetary gear sets (6a, 6b) mesh with each other at least in pairs. According to the invention, the first or second planetary gear set (6a, 6b) also meshes with a first sun (4a), the first sun (4a) being connected to one of the two ring gears (3a, 3b) or to a second sun via a switching element (5). 4b), which meshes with the second or first planetary gear set (6b, 6a), can be coupled.
Description
Die Erfindung betrifft ein Differentialgetriebe für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug oder Nutzfahrzeug.The invention relates to a differential gear for a vehicle, in particular for a motor vehicle or commercial vehicle.
Beispielsweise geht aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Differentialgetriebe für ein Fahrzeug weiterzuentwickeln.The object of the present invention is to further develop a differential gear for a vehicle.
Das erfindungsgemäße Differentialgetriebe für ein Fahrzeug umfasst einen ersten und einen zweiten an einem gemeinsamen Steg drehbar gelagerten Planetensatz, wobei der erste Planetensatz zumindest mit einem ersten Hohlrad kämmt, wobei der zweite Planetensatz zumindest mit einem zweiten Hohlrad kämmt, und wobei die beiden Planetensätze zumindest paarweise miteinander kämmen, wobei der erste oder zweite Planetensatz ferner mit einer ersten Sonne kämmt, wobei die erste Sonne über ein Schaltelement mit einem der beiden Hohlräder oder mit einer zweiten Sonne, die mit dem zweiten oder ersten Planetensatz kämmt, koppelbar ist.The differential gear for a vehicle according to the invention comprises a first and a second planetary gearset rotatably mounted on a common web, wherein the first planetary gear meshes at least with a first ring gear, wherein the second planetary gear meshes at least with a second ring gear, and wherein the two planetary gear sets at least in pairs with each other wherein the first or second planetary gear set further meshes with a first sun, wherein the first sun is coupled via a switching element with one of the two ring gears or with a second sun, which meshes with the second or first planetary gear set.
Mit anderen Worten kämmt die erste Sonne beispielsweise mit dem ersten Planetensatz und ist über das Schaltelement mit dem ersten oder zweiten Hohlrad koppelbar. In other words, the first sun meshes, for example, with the first planetary gear set and can be coupled via the switching element to the first or second ring gear.
Ferner kann die erste Sonne auch mit dem zweiten Planetensatz kämmen und über das Schaltelement mit dem ersten oder zweiten Hohlrad koppelbar sein. Des Weiteren kann die erste Sonne mit dem ersten Planetensatz kämmen und die zweite Sonne mit dem zweiten Planetensatz kämmen, wobei dann die beiden Sonnen über das Schaltelement miteinander koppelbar sind.Furthermore, the first sun can also mesh with the second planetary gear set and can be coupled via the switching element to the first or second ring gear. Furthermore, the first sun can mesh with the first planetary gear set and the second sun can mesh with the second planetary gear set, in which case the two suns can be coupled to one another via the switching element.
Die beiden Planetensätze sind somit als Ausgleichsplanetensätze ausgebildet, wobei ein jeweiliger Planet des ersten Planetensatzes mit einem jeweiligen Planet des zweiten Planetensatzes kämmt. Das sogenannte Hohlraddifferential umfasst zumindest eine Sonne, die dazu vorgesehen ist über das Schaltelement eine drehfeste Verbindung zu einem der Hohlräder oder zu einer weiteren Sonne herzustellen, und dadurch eine Sperre zu realisieren. Demnach kann mit einem minimalen Kupplungsmoment am Schaltelement eine maximale Sperrwirkung erzielt werden.The two planetary gear sets are thus designed as Ausgleichsplanetensätze, wherein a respective planet of the first planetary gear meshes with a respective planet of the second planetary gearset. The so-called Hohlraddifferential comprises at least one sun, which is intended to produce via the switching element a rotationally fixed connection to one of the ring gears or to another sun, and thereby realize a lock. Accordingly, with a minimum clutch torque on the switching element a maximum locking effect can be achieved.
Unter einem Schaltelement ist eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei die Vorrichtung im geöffneten Zustand kein Drehmoment und im geschlossenen Zustand ein Drehmoment zwischen der ersten Sonne und dem jeweiligen Hohlrad oder zwischen der ersten Sonne und der zweiten Sonne übertragen kann.A switching element is to be understood as meaning a device which has at least one open and one closed state, wherein the device has no torque in the open state and torque between the first sun and the respective ring gear or between the first sun and the second sun when closed can transfer.
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 eine Sonne, ein Hohlrad oder ein Planet zu verstehen. Insbesondere ist der erste Planetensatz axial breiter als der zweite Planetensatz ausgebildet.Two intermeshing gears are provided for transmitting a torque and a rotational speed of the one gear to the other gear. Under a gear is a sun, a ring gear or a planet to understand. In particular, the first planetary gear set is axially wider than the second planetary gear set.
Vorzugsweise ist der gemeinsame Steg drehfest mit einem Differentialgehäuse des Differentialgetriebes verbunden, wobei ein Antrieb des Differentialgetriebes über das Differentialgehäuse vorgesehen ist. Insbesondere ist an dem Differentialgehäuse eine Verzahnung ausgebildet, die zur Drehmomenteinspeisung in das Differentialgetriebe mit einem Antriebsrad oder einer Antriebswelle einer Antriebsmaschine kämmt. Die Antriebsmaschine ist vorzugsweise als Brennkraftmaschine ausgeführt und kann bei weiteren Ausführungsformen auch als elektrische Maschine oder als eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine beliebiger Bauart und einer elektrischen Maschine ausgebildet sein.Preferably, the common web is non-rotatably connected to a differential housing of the differential gear, wherein a drive of the differential gear is provided via the differential housing. In particular, a toothing is formed on the differential housing, which meshes with the torque input to the differential gear with a drive wheel or a drive shaft of a drive machine. The prime mover is preferably designed as an internal combustion engine and may be formed in other embodiments as an electric machine or as a combination of an internal combustion engine of any type and an electric machine.
Bevorzugt ist das Schaltelement innerhalb des Differentialgehäuses angeordnet. Mit anderen Worten ist das Differentialgehäuse zumindest um die beiden Planetensätze und um das Schaltelement herum ausgebildet.Preferably, the switching element is arranged within the differential housing. In other words, the differential housing is formed at least around the two planetary gear sets and around the switching element.
Insbesondere ist das Schaltelement als Kupplungsvorrichtung ausgebildet und weist mindestens zwei Schaltstellungen auf. Das Schaltelement kann sowohl als Lastschaltelement, insbesondere als Reibkupplung, als auch als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenkupplung ausgebildet sein.In particular, the switching element is designed as a coupling device and has at least two switching positions. The switching element can be designed both as a load switching element, in particular as a friction clutch, as well as a form-locking switching element, in particular as a dog clutch.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Schaltelement mindestens eine Innenlamelle und mindestens eine Außenlamelle auf. Insbesondere sind mehrere Innen- und Außenlamellen axial abwechselnd angeordnet und mittels eines Aktuators betätigbar. Zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Schaltstellung des Schaltelements ist eine Vielzahl von Schaltstellungen denkbar. According to a preferred embodiment, the switching element has at least one inner plate and at least one outer plate. In particular, a plurality of inner and outer plates are arranged axially alternately and actuated by means of an actuator. Between an open and a closed switching position of the switching element, a plurality of switching positions is conceivable.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das erste Hohlrad mit einer ersten Abtriebswelle und das zweite Hohlrad mit einer zweiten Abtriebswelle verbindbar ist. Die jeweilige Abtriebswelle ist vorzugsweise mit einem jeweiligen Rad einer Antriebsachse des Fahrzeugs verbunden. Durch die Umverteilung des Drehmoments zwischen den beiden Hohlrädern kann gezielt die Fahrdynamik des Fahrzeugs beeinflusst werden. The invention includes the technical teaching that the first ring gear with a first output shaft and the second ring gear with a second output shaft is connectable. The respective output shaft is preferably connected to a respective wheel of a drive axle of the vehicle. By redistributing the torque between the two ring gears, the driving dynamics of the vehicle can be selectively influenced.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung drei bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Hierbei zeigtFurther measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of three preferred embodiments of the invention with reference to FIGS. This shows
Gemäß den
Nach
Nach
Gemäß
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Differentialgetriebe differential gear
- 22
- gemeinsamer Steg common footbridge
- 3a, 3b3a, 3b
- Hohlrad ring gear
- 4a, 4b4a, 4b
- Sonne Sun
- 55
- Schaltelement switching element
- 6a, 6b6a, 6b
- Planetensatz planetary set
- 77
- Differentialgehäuse differential case
- 88th
- Innenlamelle inner plate
- 99
- Außenlamelle outer plate
- 10a, 10b10a, 10b
- Abtriebswelle output shaft
- 1111
- Verzahnung gearing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102006007351 A1 [0002] DE 102006007351 A1 [0002]
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-
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Non-Patent Citations (1)
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BIERMANN, Thorsten; SMETANA, Tomas; HÖHN, Bernd-Robert; KURTH, Franz: Schaeffler Leichtbaudifferenziale. Schaeffler-KOLLOGIUM 2010. (Eine Differenzialfamilie mit reduziertem Bauraum und Gewicht). S. 94-105, Juni 2010. URL: http://www.schaeffler.com/remotemedien/media/_shared_media/08_media_library/01_publications/schaeffler_2/symposia_1/downloads_11/schaeffler_kolloquium_2010_06_de.pdf * |
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